DNS-Test

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 23. August 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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DNS ist die deutsche Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure. Es handelt sich um dreidimensional strukrurierte, aus zahlreichen gleichen Teilen gebaute Verbindungen, aus denen sich Chromosomen, Mitochondrien und Chiroplasten entwickeln. Somit ist wird bei einem DNS-Test das Erbgut eines Menschen oder Tiere bestimmt, untersucht oder aufgeschlüsselt.

Was ist ein DNS-Test?

Der DNS-Test wird auch DNA-Test, Gentest oder Genanalyse genannt. DNS befindet sich in den Chromosomen aller Zellen, sodass daraus folgt, dass das gesamte Erbmaterial aus DNS besteht. Um eine DNS-Probe zu erhalten, reicht eine Speichelprobe, die mit einem Wattestäbchen der Mundschleimhaut entnommen wird. Auch ein Blutstropfen oder ein Haar eignet sich für den Test.

Geschichte & Entwicklung

Um eine DNS-Probe zu erhalten, reicht eine Speichelprobe, die mit einem Wattestäbchen der Mundschleimhaut entnommen wird. Auch ein Blutstropfen oder ein Haar eignet sich für den Test.

Die Entdeckung und Entwicklung des DNA-Tests (DNS-Test im Deutschen) ist eine der bedeutendsten wissenschaftlichen Fortschritte des 20. Jahrhunderts. Der Beginn dieser Reise lässt sich auf das Jahr 1869 zurückführen, als der Schweizer Chemiker Friedrich Miescher erstmals eine Substanz isolierte, die er "Nuklein" nannte, heute als DNA bekannt. Doch erst 1953 gelang es James Watson und Francis Crick, die Doppelhelixstruktur der DNA zu entschlüsseln, was den Grundstein für die moderne Genetik legte.

In den 1970er Jahren führte Frederick Sanger die erste Methode zur DNA-Sequenzierung ein, was die Analyse von DNA ermöglichte. Der entscheidende Durchbruch für DNA-Tests kam jedoch in den 1980er Jahren, als Alec Jeffreys 1984 die Technik der DNA-Fingerabdrücke entwickelte. Diese Methode machte es möglich, Individuen anhand ihrer genetischen Informationen eindeutig zu identifizieren.

Die erste Anwendung eines DNA-Tests in einem kriminalistischen Fall fand 1986 in England statt, was die Tür für zahlreiche Anwendungen in der Forensik, Medizin und Genealogie öffnete. Seit den 1990er Jahren hat die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) die Effizienz von DNA-Tests erheblich gesteigert, sodass selbst kleine DNA-Spuren analysiert werden können. Diese Entwicklungen haben den DNA-Test zu einem unverzichtbaren Werkzeug in Wissenschaft, Medizin und Strafverfolgung gemacht.

Einsatz & Indikation

Ein DNA-Test wird in verschiedenen Situationen durchgeführt, je nach dem spezifischen Bedarf der Untersuchung. In der Forensik spielt der DNA-Test eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung von Tätern und Opfern in Kriminalfällen. Hier wird er notwendig, um biologische Spuren wie Blut, Speichel oder Haare mit einer Person in Verbindung zu bringen. DNA-Tests werden auch in der Vaterschaftsklärung eingesetzt, um festzustellen, ob eine genetische Verwandtschaft zwischen einem Kind und einem mutmaßlichen Vater besteht.

In der Medizin wird ein DNA-Test notwendig, um genetische Erkrankungen zu diagnostizieren oder ein Risiko für bestimmte Erbkrankheiten zu bestimmen. Hierbei wird das Erbgut untersucht, um Mutationen zu identifizieren, die zu Krankheiten führen können. Auch bei der pränatalen Diagnostik kommen DNA-Tests zum Einsatz, um genetische Anomalien beim Fötus festzustellen.

Ein weiterer Bereich, in dem DNA-Tests durchgeführt werden, ist die Ahnenforschung. Menschen nutzen DNA-Tests, um ihre genetische Abstammung zu erforschen und Verwandte zu identifizieren. Darüber hinaus werden DNA-Tests in der Landwirtschaft und Tierzucht verwendet, um die Reinheit von Zuchttieren zu bestätigen oder die genetische Vielfalt zu analysieren.

Ein DNA-Test wird somit immer dann durchgeführt, wenn eine eindeutige Identifizierung auf genetischer Grundlage notwendig ist oder genetische Informationen für diagnostische oder genealogische Zwecke benötigt werden.

Vorteile & Nutzen

Ein DNA-Test bietet gegenüber anderen Untersuchungs- und Behandlungsmethoden eine Reihe von signifikanten Vorteilen, insbesondere aufgrund seiner hohen Präzision und Zuverlässigkeit. Einer der wichtigsten Vorteile ist die Fähigkeit zur eindeutigen Identifizierung von Personen, was in der Forensik von entscheidender Bedeutung ist. Im Vergleich zu traditionellen Methoden wie Fingerabdrücken oder Zeugenaussagen kann ein DNA-Test eine nahezu unverwechselbare Identifizierung ermöglichen, selbst bei minimalen biologischen Spuren.

In der Medizin ermöglicht ein DNA-Test die frühzeitige Erkennung genetischer Erkrankungen, oft noch bevor Symptome auftreten. Dies erlaubt eine personalisierte Medizin, bei der Behandlungen auf die spezifischen genetischen Merkmale eines Patienten zugeschnitten werden können. Dadurch können Therapien effektiver gestaltet und Nebenwirkungen minimiert werden. Im Vergleich zu symptomatischen Diagnosen, die oft erst in späteren Krankheitsstadien möglich sind, bietet der DNA-Test eine präventive Möglichkeit, die Gesundheit zu überwachen und zu steuern.

Ein weiterer Vorteil ist die Genauigkeit in der Verwandtschaftsanalyse, etwa bei Vaterschaftstests, die mit herkömmlichen Methoden nicht annähernd so präzise durchgeführt werden können. Zudem erlaubt die Analyse von Erbgut in der Ahnenforschung eine tiefere Einsicht in die genetische Abstammung, die mit historischen oder dokumentarischen Methoden allein nicht zu erreichen ist.

Insgesamt bietet der DNA-Test durch seine Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Anwendungsmöglichkeiten klare Vorteile gegenüber traditionellen Untersuchungsmethoden in vielen Bereichen der Wissenschaft, Medizin und Rechtsprechung.

Funktion, Wirkung & Ziele

Ein DNS-Test wird aus unterschiedlichen Gründen vorgenommen. Der Test kann Fragen der Verwandtschaft beantworten, wie beispielsweise, ob die Eltern eines Kindes die leiblichen Verwandten sind. Vaterschaftsteste werden immer öfter durchgeführt, um die Unterhaltspflicht zu klären. Auch in der Familien- oder Ahnenforschung setzen Privatpersonen den DNS-Test ein, um sich Klarheit über ihre Angehörigen zu schaffen.

In der Forschung hat der DNS-Test eine besondere Bedeutung, wenn es darum geht, die Ursachen einer Krankheit festzustellen und vorherzusagen, wie hoch das persönliche Risiko ist, eine genetisch bedingte Krankheit zu erleiden oder sie an die eigenen Kinder zu vererben. Der „Verband der Deutschen Humangenetiker“ hat eine Liste erstellt, in der alle erblich bedingten Erkrankungen aufgeführt sind, die mit einem DNS-Test sicher diagnostiziert werden können. Lebensmittelkontrolleure nutzen die DNS-Analyse, um genetisch veränderte Nahrungsmittel aufzuspüren, deren Import untersagt ist. Gleichzeitig wollen sie die Qualität der Lebensmittel sichern.

Die Kriminalpolizei nutzt den DNS-Test aus, um Tatortspuren zu sichern, zuzuordnen und Morde aufzuklären. Dank des „genetischen Fingerabdrucks“ wurden nicht nur Täter überführt, sondern auch wiederholt festgestellt, dass die Todesstrafe in den USA gelegentlich zu Unrecht vollstreckt wurde.

Um Krankheiten bei ungeborenen Kindern zu vermeiden, soll Eltern in Zukunft die Möglichkeit eröffnet werden, eine Erbgutdiagnose am Embryo durchzuführen, um zu verhindern, ein schwer krankes Kind zur Welt zu bringen. In diesem Zusammenhang spricht man von Präimplantationsdiagnostik, deren Verordnung noch nicht geregelt und bis heute gesetzlich verboten ist. Es herrscht noch allgemeine Unstimmigkeit darüber, welche Aufgaben die noch in der Planung befindlichen Ethik-Kommissionen übernehmen sollen. In unseren Nachbarländern ist die Präimplantationsdiagnostik, die auch PID genannt wird, erlaubt. Geplant ist in Deutschland, jeweils eine Ethikkommission pro Bundesland einzusetzen. Diese soll zur Landesärztekammer gehören, die den Vorschlag aber ablehnt.

Verstöße gegen das PID-Verbot werden mit einer Geldbuße oder einer Freiheitsstrafe bis zu einem Jahr geahndet. Ausnahmen bestehen, wenn die Eltern schwer genetisch krank sind und der Verdacht besteht, dass ihre Kinder auch unter der Erbkrankheit leiden werden. Ebenso dürfen Paare mit einer genetischen Erkrankung eine Präimplantationsdiagnose durchführen lassen, wenn sie eine Tot- oder Fehlgeburt erwarten.

Die begrenzte PID ist in Deutschland allerdings ohne Strafe möglich. Wenn ein Embryo im Reagenzglas erzeugt wurde, darf es auf Erbkrankheiten untersucht werden, bevor es in den Mutterleib eingepflanzt wird.

Durchführung & Ablauf

Ein DNA-Test folgt einem mehrstufigen Prozess, der mit der Entnahme einer DNA-Probe beginnt. Typischerweise wird dafür eine kleine Menge biologischen Materials wie Blut, Speichel, Hautzellen oder Haare benötigt. Am häufigsten wird ein Wangenabstrich verwendet, bei dem eine sterile Bürste oder ein Wattestäbchen über die Innenseite der Wange gestrichen wird, um Zellen zu sammeln.

Nachdem die Probe entnommen wurde, erfolgt im Labor die DNA-Extraktion. Hierbei wird die DNA aus den Zellkernen isoliert und gereinigt. Die isolierte DNA wird dann durch die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vervielfältigt, um ausreichend Material für die Analyse zu erzeugen. Dieser Schritt ist entscheidend, insbesondere wenn nur geringe Mengen an DNA vorliegen.

Im nächsten Schritt wird die DNA sequenziert oder spezifische Marker auf der DNA werden analysiert. Dies geschieht durch verschiedene Techniken wie STR-Analyse (Short Tandem Repeats), die bestimmte Wiederholungsmuster in der DNA untersucht, oder durch DNA-Sequenzierung, bei der die genaue Basenabfolge der DNA bestimmt wird.

Die Ergebnisse der Analyse werden dann interpretiert, um z. B. Verwandtschaftsverhältnisse zu bestimmen, genetische Mutationen zu identifizieren oder Individuen eindeutig zuzuordnen. Je nach Art des Tests und dem beabsichtigten Ziel kann der Prozess einige Tage bis Wochen dauern, wobei die Ergebnisse oft in Form eines schriftlichen Berichts präsentiert werden.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Zahlreiche Wissenschaftler bestreiten die Effektivität genetischer Analysen im Gesundheitswesen. Sie zweifeln den Zusammenhang zwischen genetischer Disposition, medizinischer Diagnose und den Krankheitssymptomen an, weil sie befürchten, dass der Erfolgsdruck, einen statistischen Nachweis zu erbringen, zu groß sei.

Sie sind davon überzeugt, dass Erkrankungen in erster Linie durch den persönlichen Lebensstil und Einflüsse von außen entstehen und weniger durch die Gene determiniert sind. So bemängeln sie ebenso, dass besonders private Nutzer, die einen DNS-Test beauftragen, oft nicht wissen, dass DNS-Proben durch eine falsche Lagerung verändert werden können und das Testergebnis verfälschen.

Alle Ergebnisse einer genetischen Analyse lassen Rückschlüsse auf die Verwandten zu. Diese Tatsache ist ein unterschätztes Risiko bei der Spurensuche an einem Tatort. Wird bei einem Verdächtigen eine DNS-Analyse gemacht, kann die Verwandtschaft auch unter Verdacht geraten. Der Bundesgerichtshof in Karlsruhe entschied deshalb, dass die verwandten Familienmitglieder eines mutmaßlichen Täters nicht untersucht werden dürfen. Die abgenommene DNS-Probe darf nur mit der DNS-Spur am Tatort verglichen werden.

Experten bemängeln besorgt, dass die Möglichkeit, DNS-Proben immer leichter zu analysieren, die Gefahr großer Fehler birgt.

Alternativen

Wenn ein DNA-Test nicht möglich ist oder alternative Methoden bevorzugt werden, gibt es mehrere andere Verfahren, die je nach Kontext eingesetzt werden können. In der Forensik und Identitätsprüfung können Fingerabdruckanalyse, Zahnabdruckuntersuchungen oder Augenzeugenaussagen als Alternativen dienen. Während Fingerabdrücke eine eindeutige Identifizierung ermöglichen, sind sie weniger zuverlässig als DNA-Tests, insbesondere wenn die Abdrücke unvollständig oder beschädigt sind.

In der medizinischen Diagnostik können bildgebende Verfahren wie Ultraschall, MRT oder CT-Scans verwendet werden, um strukturelle Anomalien zu erkennen, die auf genetische Störungen hindeuten könnten. Diese Methoden bieten jedoch nur eingeschränkte Informationen im Vergleich zu den detaillierten genetischen Daten eines DNA-Tests.

Biochemische Tests, wie Blut- oder Urinanalysen, sind ebenfalls gängige Alternativen. Sie können auf bestimmte Marker hinweisen, die auf Krankheiten oder genetische Anomalien schließen lassen. Diese Tests sind jedoch weniger spezifisch als DNA-Analysen und bieten keine definitive Bestätigung genetischer Ursachen.

Im Bereich der Verwandtschaftsanalyse, wenn ein DNA-Test nicht möglich ist, könnten serologische Tests (Blutgruppenbestimmung) verwendet werden. Diese liefern jedoch keine so präzisen Ergebnisse wie ein DNA-Test und können lediglich Wahrscheinlichkeiten darstellen, keine eindeutigen Verwandtschaftsbeziehungen.

Auch in der Ahnenforschung könnten historische Aufzeichnungen oder genealogische Dokumente als Alternative genutzt werden, obwohl diese oft lückenhaft und weniger verlässlich sind als genetische Tests.

Quellen

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