Seit dem Abschluss des Humangenomprojekts erleben wir eine wissenschaftliche Revolution auf dem Gebiet der angewandten Genetik, die das wissenschaftliche Wissen in den eng damit verbundenen Disziplinen in beispiellosem Tempo verändert.

Die Kinderneurologie ist eine der Fachrichtungen, die am stärksten von dieser genomischen Revolution betroffen sind, da die Überrepräsentation des Zentralnervensystems (und seiner Entwicklung) im genetischen Code, bedingt durch dessen Komplexität und lange Entwicklungszeit (das größte aller menschlichen Organe).

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1.
Wright CF, FitzPatrick DR, Firth HV. Pädiatrische Genomik: Diagnose seltener Krankheiten bei Kindern. Nature Reviews Genetics [Internet]. 5. Februar 2018 [zitiert am 19. Februar 2018]; Erhältlich bei: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nrg.2017.116

Dennoch überrascht uns das menschliche Genom nach wie vor durch seine Komplexität, und wir haben noch keine Erklärung für alle biologischen Phänomene, die neurogenetischen Erkrankungen zugrunde liegen. Dieser Mangel an wissenschaftlichen Erkenntnissen sollte uns dazu veranlassen, bei der Ableitung von Schlussfolgerungen Vorsicht walten zu lassen, da wir sonst in kognitive Verzerrungen, wie zum Beispiel:

  1. Bestätigungsfehler: Menschen neigen dazu, Informationen zu bevorzugen, die ihre bereits bestehenden Überzeugungen bestätigen, und Informationen zu ignorieren oder auszublenden, die diesen widersprechen. Wenn beispielsweise in der Familie Hinweise auf eine genetisch bedingte Erkrankung vorliegen, kann es sein, dass wir relevante Informationen über eine de novo-Variante außer Acht lassen und eine vererbte genetische Variante als bedeutender interpretieren.
  2. Verfügbarkeitsverzerrung: Wir neigen dazu, leicht zugänglichen Informationen mehr Gewicht beizumessen, was dazu führen kann, dass wir die Bedeutung bestimmter Gene oder Mutationen aufgrund der medialen Aufmerksamkeit oder der Verfügbarkeit von Informationen darüber überschätzen.
  3. Repräsentativitätsverzerrung: Dieser Bias bezieht sich auf die Tendenz, die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses danach zu beurteilen, wie repräsentativ es für eine bestimmte Kategorie oder einen bestimmten Prototyp zu sein scheint, was zu falschen Annahmen über die Wahrscheinlichkeit bestimmter Krankheiten oder Merkmale führt, die auf dem Aussehen einer Person oder auf Stereotypen beruhen.
  4. Anker-Bias: Menschen neigen dazu, sich bei ihren Entscheidungen zu sehr auf die ersten Informationen zu verlassen, die sie erhalten. In der Humangenetik könnte sich dies darin äußern, dass die Bedeutung bestimmter Gentests überbewertet wird oder dass die Ergebnisse aufgrund zuvor bekannter Informationen unverhältnismäßig interpretiert werden.
  5. Optimismusverzerrung: Wir Menschen neigen dazu zu glauben, dass wir weniger anfällig für negative Ereignisse und eher für positive Ereignisse sind, Dies kann die Wahrnehmung des Risikos für genetisch bedingte Erkrankungen oder die Interpretation der Aussagekraft von Gentestergebnissen beeinflussen – beispielsweise die Erkenntnis, dass ein negatives Ergebnis eines Gentests nicht bedeutet, dass keine genetisch bedingte Erkrankung vorliegt.
  6. Autoritätsverzerrung: Wir Menschen neigen dazu, den Informationen von Autoritätspersonen oder Experten zu vertrauen, selbst wenn diese Informationen falsch sind. In der Humangenetik könnte dies dazu führen, dass wir fehlerhafte oder unvollständige Informationen aus Quellen akzeptieren, die als vertrauenswürdig gelten.
  7. Retrospektive Verzerrung: Auch als „Nachwissen-Effekt“ bekannt, bezeichnet dies die Tendenz, vergangene Ereignisse so zu betrachten, als wären sie zum Zeitpunkt ihres Eintretens vorhersehbar gewesen. Dies kann zu falschen Interpretationen der genetischen Kausalität in Situationen führen, in denen die genetischen Informationen erst nach einem Ereignis entdeckt wurden.

Andererseits neigen wir dazu, bei der Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse aus der Neurogenetik in der klinischen Praxis einen kognitiven Rahmen oder ein Paradigma zu verwenden, das uns zu falschen Schlussfolgerungen führen kann. Unter den verschiedenen Trugschlüsse Zu den von uns üblicherweise verwendeten gehören:

  • Asunción, 1. Januar – 1 Krankheit. Das Konzept „1 Gen, 1 Krankheit“ stellt eine übermäßige Vereinfachung der Humangenetik dar. Zwar gibt es einige genetisch bedingte Erkrankungen, die durch Mutationen in einem einzigen spezifischen Gen verursacht werden, doch sind die meisten Krankheiten das Ergebnis komplexer Wechselwirkungen zwischen zahlreichen genetischen und umweltbedingten Faktoren. Es gibt genetische Heterogenität y phänotypische Heterogenität, manche Gene weisen ein quantitatives Verhalten auf, und es kann zu Wechselwirkungen und gegenseitigen Einflüssen zwischen ihnen kommen, was zu schwer vorhersehbaren Folgen führt.
  • Annahme: 1 Genom – 1 Individuum. Die Aussage „1 Genom, 1 Individuum“ ist ebenfalls eine übermäßige Vereinfachung der Humangenetik und der genetischen Vielfalt, die in einem einzelnen Individuum vorhanden ist. Die Realität ist jedoch komplexer; es gibt zahlreiche Situationen, in denen es zu Mosaikismus genetisch bedingt (sowohl somatisch als auch konstitutionell sowie keimzellig), und es gibt sogar die Chimären genetisch bedingt sind, weshalb diese Variabilität bei der Ableitung korrekter Schlussfolgerungen berücksichtigt werden muss.
  • Die Auffassung, dass das Genom ein unveränderlicher und beständiger Code sei. Obwohl das menschliche Genom äußerst stabil ist und von Generation zu Generation mit großer Genauigkeit weitergegeben wird, ist es nicht völlig unveränderlich und kann im Laufe der Zeit aus verschiedenen Gründen Veränderungen erfahren. Insbesondere gibt es besonders dynamische genetische Mechanismen, wie zum Beispiel:
    • Der springende Gene, auch als transponierbare Elemente oder Transposons bekannt, sind DNA-Sequenzen, die sich innerhalb des Genoms von einer Position an eine andere verschieben können. Diese Elemente sind für die sogenannte „Transposition“ verantwortlich, einen Prozess, bei dem ein DNA-Abschnitt herausgeschnitten und an einer anderen Stelle im Genom eingefügt wird, sei es auf demselben Chromosom oder auf einem anderen Chromosom.
    • Der dynamische Mutationen, sind ebenfalls ein Faktor, der sich im Laufe der Zeit im Zuge verschiedener Mitosen verändern kann. Dynamische Mutationen sind eine besondere Art genetischer Mutationen, bei denen sich die Länge sich wiederholender DNA-Sequenzen im Genom verändert. Die Länge der Wiederholung kann sich über Generationen hinweg aufgrund der Instabilität bei der DNA-Replikation vergrößern oder verkleinern. Die Anzahl der Wiederholungen in einem bestimmten Bereich des Genoms kann die Genfunktion beeinflussen und mit verschiedenen Krankheiten in Verbindung stehen.
  • Annahme, dass das Exom der einzige Träger genetischer Informationen ist. Neben den kodierenden Sequenzen gibt es weitere Mechanismen, die die Genexpression modulieren und regulieren und zu Erkrankungen führen können, wie beispielsweise die Epigenom. Oftmals übersehen wir ihre Bedeutung, obwohl etwa 98 % des menschlichen Genoms keine Proteine direkt kodieren. Ein Großteil dieser nicht-kodierenden DNA erfüllt jedoch regulatorische, strukturelle und epigenetische Funktionen. Auch wenn wir noch nicht über ausreichende wissenschaftliche Erkenntnisse zu ihrer Funktionsweise verfügen – diese ist weitaus komplexer –, lassen die meisten klinischen Instrumente eine Untersuchung im alltäglichen Praxisalltag nicht zu.
  • Die Annahme der Mendelschen Vererbungsgesetze als einzige Form der Vererbung. Oft vergessen wir, dass es neben den klassischen Vererbungsmustern – autosomal-dominant, autosomal-rezessiv und X-chromosomal – noch weitere gibt. Die nicht-mendelsche Vererbungsmuster beziehen sich auf Formen der Vererbung genetischer Merkmale, die nicht den klassischen Mendelschen Regeln, den Gesetzen der Segregation und der unabhängigen Verteilung der Allele folgen, sondern komplexere genetische Phänomene beinhalten, die sich diesen nicht anpassen. Einige Beispiele für nicht-mendelsche Vererbungsmuster sind:
    • Kodominanz: Anstelle eines dominanten und eines rezessiven Allels kommen bei der Kodominanz beide Allele im Phänotyp des heterozygoten Individuums gleichermaßen zum Ausdruck. Ein Beispiel hierfür ist die Blutgruppe AB, bei der sich beide Allele A und B auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen zeigen.
    • Unvollständige Dominanz: Bei diesem Muster zeigt der heterozygote Phänotyp eine Mischung aus den Phänotypen der homozygoten Allele. Bei der rosa Blütenfarbe bestimmter Pflanzenarten führen beispielsweise ein rotes Allel und ein weißes Allel zu einem intermediären, rosa Phänotyp.
    • Mitochondriale Vererbung: Mitochondrien, Zellstrukturen, die an der Energieproduktion beteiligt sind, verfügen über eine eigene DNA. Mitochondriale Erkrankungen werden von der Mutter vererbt, da die Mitochondrien hauptsächlich über die Eizelle weitergegeben werden.
    • Epigenetische Vererbung: Nicht alle vererbten Merkmale werden durch Veränderungen in der DNA-Sequenz verursacht. Die epigenetische Vererbung beinhaltet Veränderungen in der Genexpression, die auf chemische Modifikationen der DNA oder der Histone zurückzuführen sind. Diese Veränderungen können von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden und die Vererbung von Merkmalen beeinflussen.