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ISCN-Fehler-Analyse |
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Fehler in ISCN-Formeln sind sehr weit verbreitet: rund 10% der Karyotypen in der Mitelman-Datenbank enthalten Fehler. Ein Großteil davon entfällt auf unzureichende Angaben. Sehr häufig werden auch Bruchpunkte angegeben, die nicht existieren.
Neben solchen Flüchtigkeits- und Tippfehlern gibt es aber auch Verständnis-Fehler. Die ISCN ist nicht gerade einfach zu verstehen, sie ist häufig unsystematisch, und kompliziertere Rearrangements lassen sich mit ihr gar nicht ausdrücken (siehe auch: ISCN Discussion (nur in englischer Sprache)).
Während der Analyse der Karyotypen gibt die CyDAS-Software dementsprechend eine Reihe von Fehlermeldungen aus; sind mehrere Fehler in einem Karyotyp vorhanden, wird nur der erste Fehler moniert. Es wurde versucht, die Fehlermeldungen einigermaßen allgemein verständlich zu halten, so daß dem kundigen Leser die Art des Fehlers und seine Behebung erkennbar sein könnten. Darüber hinaus soll diese Seite weitere Hilfestellung bieten, die Art des Fehlers zu erkennen und ihn entsprechend zu beheben.
Was zunächst aussieht wie ein Tippfehler, Zahlendreher oder Ähnliches, ist jedoch wohl eher auf Unkenntnis über die korrekte Benennung der Chromosomenbanden zurückzuführen - in vielen Fällen scheitern Versuche, mit einfachem Verdrehen auf eine mögliche korrekte Bande zu gelangen, z.B. zu 8q34: 8q43 und 8p34 existieren genauso wenig. Bei 7q12 könnte man ja noch annehmen, daß 7q21 gemeint sei; aber es könnte auch 7q11.2 sein.
Oftmals ist es dem Autor auch klar, wo die Bruchpunkte liegen, und wegen
ihrer allgemeinen Bekanntheit gibt er sie nicht an. Dies ist besonders
häufig bei der Philadelphia-Translokation anzutreffen, die nur als
t(9;22)
beschrieben wird. Auch wenn die Bruchpunkte bereits bei einer anderen Untersuchung
des gleichen Patienten genannt wurden, oder anderswo in der gleichen Veröffentlichung,
werden die Bruchpunkte nicht wiederholt. Für die Software ist dann
die Sache klar: die Bruchpunkte fehlen, die Daten taugen nicht für
die weitere Analyse.
Die CyDAS-Desktop-Applikation erlaubt mit der Funktion "Edit
- Breakpoint Search" das automatische Hinzufügen der Bruchpunkte
für diese eben genannten Fälle; sie muß jedoch explizit
aufgerufen werden. Für die Internet-Versionen steht diese erweiterte
Funktionalität nicht zur Verfügung.
Grundsätzlich werden Bruchpunkte in weiteren Klonen desselben Karyotyps gesucht, d.h. wenn mehrere Klone durch Schrägstriche in der Formel voneinander abgegrenzt sind. Hierbei kann es passieren, daß bei dieser Bruchpunkt-Suche Fehler geschehen bzw. fehlerhafte Aberrationen erstellt werden. Daraus entstehen die beiden letzten Fehlermeldungen.
Im Übrigen gibt es nur zwei Stellen im ISCN-Handbuch, bei der ausdrücklich
gesagt wird, daß eine Wiederholung der Bruchpunkte nicht nötig
sei.
Eine ist ein Beispiel auf S. 57, wo ein Karyotyp neben der Philadelphia-Translokation
ein zusätzliches Philadelphia-Chromosom hat: 47,XX,t(9;22)(q34;q11),+der(22)t(9;22)
"The breakpoints in the extra der(22) need not be repeated." D.h.
das Rearrangement, das zum derivativen Chromosom führt, wurde bereits
im selben Klon genannt; die Art des Rearrangments und die involvierten
Chromosomen werden dennoch wiederholt.
Die andere Stelle ist ein Beispiel zur klonalen Evolution auf S. 80
in Zusammenhang mit "idem".
Beim Karyotyp 47,XX,t(9;22)(q34;q11),+der(22) mag es ja dem Autor klar sein, daß es sich beim "der(22)" um ein "der(22)t(9;22)(q34;q11)" handelt. Wie aber soll die Software so etwas schmecken können? Schließlich könnte es ja auch ein "der(22)add(22)(p11)del(22)(p11)" sein.
Bei polyklonalen Karyotypen versucht die Software, die Aberrationen aus einem anderen Klon zu beziehen. Bei 47,XX,t(9;22)(q34;q11),+der(22)t(9;22)(q34;q11)/48,XX,+8,t(9;22)(q34;q11),+der(22) gelingt diese Erweiterung noch. Bei 45,XX,-9,der(22)t(9;22)(q34;q11),der(22)t(9;22)add(22)(p11)/46,XX,+8,-9,der(22) ist eine sicher korrekte Erweiterung nicht mehr möglich. Bei derartigen Erweiterungen können Fehler geschehen bzw. fehlerhafte Aberrationen erstellt werden. Daraus entstehen die beiden letzten Fehlermeldungen.
Auch wenn nur ein sehr kleines Fragment betroffen ist, das sich nicht über die Grenzen einer Bande hinaus erstreckt, sind beide Bruchpunkte nötig! Eine Duplikation von Xq21 ist als dup(X)(q21q21) zu schreiben und nicht etwa als dup(X)(q21).
Im Übrigen existiert ein extremer Unterschied zwischen del(5)(q13) und del(5)(q13q13): bei ersterem wurde der q-Arm ab Bande 5q13 bis zum q-Terminus verloren, bei letzterem nur ein winziges Fragment, das in der Bande 5q13 zu liegen kommt, der Rest blieb da. Da beide Schreibweisen an sich korrekt sind - mit diesen extrem unterschiedlichen Bedeutungen! - kann CyDAS hier keine sinnvolle Fehlermeldung generieren.
Bei der genaueren Betrachtung von Beispielen aus der Mitelman-Datenbank erscheint es so, als ob mit "+t" der Zugewinn eines di-zentrischen Chromosoms, also "+dic" gemeint ist. Insbesondere aus der angegebenen Chromosomenzahl geht hervor, daß nur ein Chromosom hinzugewonnen worden sein soll.
Z.B.
Chadduck
et al 1991, Pediatr Neurosurg, Case 1
47,X,-Y,-2,+t(2;12)(q13;p11),t(4;17)(q31;q25),-12,+3mar
sollte wohl sein
47,X,-Y,-2,+dic(2;12)(q13;p11),t(4;17)(q31;q25),-12,+3mar
oder noch besser
47,X,-Y,dic(2;12)(q13;p11),t(4;17)(q31;q25),+3mar
da das di-zentrische Chromosom bereits je ein Chromosom 2 und 12 ersetzt.
Es gibt auch Translokationen, bei welchen drei Chromosomen beteiligt
sind ("Drei-Wege-Translokationen"). Ein Beispiel hierfür aus dem ISCN-Handbuch
ist
46,XX,t(2;7;5)(p21;q22;q23)
Hierbei wanderte das Fragment 2p21pter an die Bande 7q22
und ersetzt ab dort alles bis zum q-Terminus des Chromosoms 7.
Dieser Bereich
7q22qter wiederum gelangte an die Bande 5q23
und ersetzt ab dort alles bis zum q-Terminus des Chromosoms 5.
Letzterer Bereich 5q23qter schließlich gelangte an die Bande
2p21
und ersetzt den Bereich 2p21pter.
Häufig trifft man jedochauf Beschreibungen, in denen für eines
der drei Chromosomen zwei Banden (also ein Fragment) angegeben wurde. Z.B.
Jin
et al 1995, Cancer Res, Case 43
46,XY,t(7;10;15)(q11;p11q26;p11)
Um eine normale Drei-Wege-Translokation kann es sich nicht handeln,
da sonst für das Chromosom 10 nur eine einzige Bande (also
entweder
10p11 oder 10q26) hätte genannt werden
dürfen. Eine Translokation von interstitiellen Fragmenten kann es
auch nicht sein, da sonst auch für die Chromosomen 7 und
15
zwei Banden genannt werden müssten.
Wenn man sich unter Zytogenetikern umhört, erkennt man, daß
manche auf diese Art und Weise ausdrücken wollen, daß das Chromosom,
zu dem zwei Banden angegeben wurde, von zwei Translokationen betroffen
wurde, die als ein Ausdruck niedergeschrieben wurde. Demnach sollten sich
also im obigen Beispiel die Translokationen t(7;10)(q11;p11) und
t(10;15)(q26;p11)
ereignet haben, wobei jeweils das gleiche Chromosom
10 involviert
ist.
Das derivative Chromosom 10 hat also zwei Aberrationen erwischt
und müßte korrekt wie folgt geschrieben werden: der(10)t(7;10)(q11;p11)t(10;15)(q26;p11).
Entsprechend müssen dann die beiden anderen betroffenen Chromosomen
7
und
15 als derivative Chromosomen geschrieben werden:
der(7)t(7;10)(q11;p11),
der(15)t(10;15)(q26;p11).
Damit ergibt sich als korrigierte Formel:
46,XY,der(7)t(7;10)(q11;p11),der(10)t(7;10)(q11;p11)t(10;15)(q26;p11),der(15)t(10;15)(q26;p11)
Sollte jedoch gemeint sein, daß zwei verschiedene Translokationen vorliegen, die beide gemeinsam ein Chromosom betreffen, müssen alle drei betroffenen Chromosomen als derivative Chromosomen mit den jeweiligen Translokationen beschrieben werden.
Fand der Bruch jedoch nicht direkt im Zentromer statt sondern knapp daneben, so ist die entsprechende nächst-gelegene Bande zu benennen, also p11 oder q11 (oder genauere Angaben wie p11.1). Dabei ist zu beachten, ob das Zentromer mit übertragen wurde und ein di-zentrisches Chromosom entstand, das entsprechend mit "dic" zu schreiben ist, oder nicht.
Eine Übertragung eines ganzen Armes vom Zentromer an an ein anderes Chromosom außerhalb des Zentromers ist daher stets zu bezweifeln: entweder war der Bruch knapp hinter dem Zentromer, so daß das resultierende Chromosom nur das Zentromer des anderen Translokationspartners enthält, oder der Bruch war knapp vor dem Zentromer, so daß ein kleiner Bereich auch des anderen Armes mit übertragen wurde und ein di-zentrisches Chromosom entstand (solche Translokationen sind zwangsläufig unbalanciert, da ein azentrisches Fragment zurückbleibt,das bei den folgenden Zellteilungen verlorengeht).
Beispiele:
Dazu gehören insbesondere zwei Typen:
Es wurde ein Symbol für das Rearrangement verwendet, das nicht
existiert. Die Ursache dafür können Tippfehler sein, wenn z.B.
ibs statt ins geschrieben wurde.
In machen Fällen werden Suchmuster verwendet, die bereits eine
bestimmte Bandenangabe erwarten, so etwa bei der Isomerisierung. Isomerisierungen
sind nur am Zentromer zulässig, d.h. die Bande muß als p10
oder q10 beschrieben werden. Wurde stattdessen p11 genannt,
konnte bereits die Isomerisierung nicht mehr als solche erkannt werden.
Manchmal können fehlerhafte Symbole oder Schreibweisen bereits früher abgefangen werden, wenn nämlich Zeichen (Buchstaben) darin auftauchen, die in keinem Symbol vorhanden sind. Dies ergibt die letztgenannte Fehlermeldung.
Sollte nach der regulären Abarbeitung einer Aberration noch ein
Beschreibungsrest übrig bleiben, wird die Aberration als ungültig
beschrieben moniert. Häufig fehlt nur ein Komma, das diese Aberration
von der folgenden Aberration abtrennt, so daß die beiden Aberrationen
als eine angesehen wurde, die dann nicht mehr ausgewertet werden konnte.
Achtung: bei derivativen Chromosomen als erste Aberration könnte der
zusammengesetzte Term als korrekt beschrieben ausgewertet werden!
Oftmals fehlt den Autoren auch grundsätzliche Kenntnis der ISCN, wie die CyDAS-Logfiles zeigen:
Viele Zytogenetiker glauben, die detaillierte ISCN-Schreibweise sei unzulässig, und versuchen daher, das hochgradig aberrante Chromosom mit der kurzen Schreibweise zu beschreiben (diese Meinung ist falsch!). Meistens genügt es, die Rearrangements, die zum derivativen Chromosom führten, nach dem "der"-Symbol niederzuschreiben; es gibt jedoch eine ganze Reihe von Fällen, in denen diese Kurzschreibweise versagt (siehe ISCN Discussion).
Häufiger scheint es jedoch zu sein, daß bei derartigen Chromosomen der Überblick verloren geht, und daher Banden falsch zugeordnet werden.
CyDAS berechnet die derivativen Chromosomen Schritt für Schritt, indem es die Aberrationen in der gegebenen Reihenfolge in das Chromosom einführt; dabei wird häufig entdeckt, daß eine Bande, die für das folgende Rearrangement benötigt wird, nicht da ist.
Beispiele:
Aus der extremen Häufigkeit dieser Schreibweise ist zu schließen, daß es sich (zumeist) nicht um einen Tippfehler handelt, bei dem aus einer Deletion ("del") ein derivatives Chromosom wurde.
Viel mehr scheinen die Autoren uns sagen zu wollen, daß sie ein Chromosom identifiziert haben, bei dem etwas nicht stimmt, und sie konnten auch die Stelle eingrenzen, an der etwas nicht stimmt.
Es könnte also sein, daß die Autoren meinen, daß ab der genannten Stelle Material unbekannter Herkunft das normale chromosomale Material ersetzt. Dann wäre es eine Addition und müßte entsprechend mit dem Symbol "add" geschrieben werden.
Möglich ist auch, daß an der genannten Stelle Material unbekannten Ursprungs sitzt, und danach der normale Rest des Chromosomen-Armes folgt. Das wäre eine Insertion unbekannten Materials, die mit dem Symbol "ins" zu beschreiben ist. Z.B. ins(3;?)(p?;?) statt der(3)(p?).
Komplizierter wäre es, wenn der Ursprung des derivativen Chromosoms unklar ist (d.h. wenn nicht erkennbar ist, woher das Zentromer stammt), jedoch erkannt wird, daß sich später Material aus dem genannten Chromosom anschließt, und daran evtl. wieder unbekanntes Material. So etwas beschreibt sich als Zugewinn eines derivativen Chromosoms unbekannter Herkunft mit einer Translokation oder Insertion. Z.B. der(?)t(7;?)(q?;?) für ein der(?)(?->?cen->?::7q?->7qter) oder der(?)ins(?;14)(?;q?q?) für ein der(?)(?->?cen->?::14q?->14q?::?).