Bioinformatikerin Alexandra Graf und Studierende von der FH Campus Wien tragen mit Mikrobiom-Analysen zum Erhalt von Kunstwerken und Gebäuden bei

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Warum DNA-Tests für zu Hause häufig falsche Ergebnisse zeigen

Britische ForscherInnen haben herausgefunden, dass DNA-Kits häufig falsche Ergebnisse zeigen.

In den letzten Jahren wurde es immer beliebter, DNA-Tests von zu Hause aus zu machen, um seine Abstammung zu erforschen oder verschiedene Krankheiten in der Familie aufzudecken. Dabei wird meist nur ein Wattestäbchen an das Innere der Wange geführt, um etwas DNA aus dem Speichel aufzufangen. Anschließend wird die Probe eingeschickt, die mehr über die Herkunft oder Gesundheit der Testperson verraten soll. 

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Allerdings sind nicht alle Test-Kits gleich, besonders wenn es um sehr seltene Erbkrankheiten geht. Falsch-negative Ergebnisse können dazu führen, dass sich die Betroffenen in trügerischer Sicherheit wiegen, während falsch-positive Ergebnisse manche TesterInnen dazu anstiften könnten, unnötige sowie teure Behandlungen oder sogar Operationen vorzunehmen.

ForscherInnen der Universität von Exeter beschlossen, die Situation zu untersuchen, nachdem sie alarmierende Berichte über Frauen gehört hatten, die sich aufgrund falsch-positiver Testergebnisse für das BRCA1-Brustkrebsgen (erblicher Brustkrebs) für eine Operation entschieden haben.

Schockierende Ergebnisse

Was die WissenschafterInnen entdeckten, war schockierend. Bei sehr seltenen Erbkrankheiten liegt ein Gentest, der Single Nucleotide Polymorphism (SNP)-Chips verwendet, fast jedes Mal falsch.

Wie "Pro Rare Austria" erklärt, spricht man von einer seltenen Erkrankung, wenn nicht mehr als fünf von 10.000 Menschen ein spezifisches Krankheitsbild aufweisen. Laut "DocCheck" werden in der Genetik SNP als "verschiedene Variationen einzelner Basenpaare (single nucleotids) an einer bestimmten Stelle des Genoms" bezeichnet. 

"SNP-Chips sind fantastisch bei der Erkennung häufiger genetischer Varianten, aber wir müssen erkennen, dass Tests, die in einem Szenario gut funktionieren, nicht unbedingt auf andere anwendbar sind", sagt die leitende Studienautorin Caroline Wright in einer Universitätsmitteilung.

"Wir haben bestätigt, dass SNP-Chips bei der Erkennung von sehr seltenen krankheitsverursachenden genetischen Anomalien extrem schlecht sind und oft falsch-positive Ergebnisse liefern, die tiefgreifende klinische Auswirkungen haben können."

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Fast jedes Mal falsche Messwerte

Das Exeter-Team verglich die Zuverlässigkeit von SNP-Chips (der häufigste Testvariante bei DNA-Kits für zu Hause) mit der DNA-Sequenzierung. Dies ist laut "DocCheck" ein molekularbiologisches Analyseverfahren, das die meisten Labore verwenden, um jemanden auf seltene Krankheiten zu testen.

Der breit angelegte Ansatz der SNP-Chips scannt nach genetischen Variationen an Hunderttausenden von spezifischen Stellen entlang des menschlichen Genoms. Dieser Prozess soll ideal für Abstammungstests oder für die Suche nach seltenen Erbkrankheiten sein.

  • Das Zusammenfassen von SNP-Daten (Clustering) funktioniert gut, wenn es viele Individuen mit ähnlichen Genomtypen gibt. Aufgrund der Fülle der Daten ist es viel einfacher, die gemeinsamen Genomtypen zu finden – seltene Genomtypen ausfindig zu machen, ist dagegen schwer.
  • Clustering verwischt die Beweise nur, wenn der Unterschied auf eine einzige Genmutation hinausläuft. Wenn man bedenkt, dass weniger als einer von 10.000 Menschen von dieser seltenen Krankheiten betroffen ist, ist der genetische Fußabdruck, den es aufzudecken gilt, viel kleiner.

Für die Studie verglichen die ForscherInnen zuvor gesammelte SNP-Daten von 49.908 TeilnehmerInnen der Langzeitstudie der Biobank im Vereinigten Königreich sowie eine kleine Stichprobe der Testergebnisse von 21 ProbandInnen, die DNA-Kits für zu Hause durchgeführt haben.

Die Ergebnisse des Vergleichs ergaben, dass SNP-Chips bei der Bereitstellung von Testergebnissen für die seltensten genetischen Krankheitsvarianten völlig unzuverlässig sind.

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  • Bei den 105.575 häufigsten Varianten in der UK Biobank-Gruppe lieferten SNP-Chips eine Genauigkeit von 99 Prozent.
  • Für die sehr seltenen genetischen Krankheitsvarianten konnte die DNA-Sequenzierungsmethode jedoch nur 16 Prozent der SNP-Ergebnisse bestätigen.
  • Mit anderen Worten: Es gab eine 84-prozentige falsch-positive Rate.
  • Die Ergebnisse der Direkttests für VerbraucherInnen waren ebenso fehlerhaft. Von den 21 TeilnehmerInnen erhielten 20 ProbandInnen (95 Prozent) mindestens ein falsch-positives Ergebnis für eine seltene Erbkrankheit aufgrund von Fehlern bei der Genotypisierung ihrer DNA-Kits.

"Die Anzahl der falsch-positiven Ergebnisse für seltene Erbkrankheiten durch SNP-Chips war schockierend hoch", berichtet Studienautor Dr. Leigh Jackson. "Um es klar zu sagen: Eine sehr seltene krankheitsverursachende Variante in der DNA, die mit einem SNP-Chip entdeckt wird, ist eher falsch als richtig."

Die ForscherInnen empfehlen nach einem positiven DNA-Kit immer einen Standard-Diagnosetest bei MedizinerInnen zu verwenden, um ein positives SNP-Ergebnis zu bestätigen – besonders bevor man in Betracht zieht, medizinische Schritte wie Behandlungen oder Operationen einzuleiten.