Mosaik

Ein Mosaik im biologischen Sinn, auch genetisches Mosaik oder somatischer Mosaizismus genannt, bezieht sich auf ein Individuum, deren Zellen ein unterschiedliches Erbgut aufweisen. Mosaike entstehen durch Mutationen in Körperzellen nach der Befruchtung. Sie sind somit aus einer homogenen Zygote hervorgegangen (bei genetisch unterschiedlichen Zellpopulationen spricht man von einer Chimäre).

Ein genetisches Mosaik kann alle Organe betreffen. Ist die Haut betroffen kann eine solche Mutation zu sichtbaren Veränderungen führen. Ein kutanes Mosaik  ist als charakteristische Muster erkennbar (s.u. Blaschko-Linien) (Bae T et al. 2018).

Mosaike mit einer Chromosomenaberration sind bei den Geschlechtschromosomen in Folge des Verlustes eines X-Chromosom nicht selten (z. B. Turner-Syndrom mit dem Karyotyp 45,XO/46,XX).

Infolge der X-Chromosomeninaktivierung haben Frauen ein funktionelles Mosaik, wobei in den Zellen teilweise das mütterliche, teilweise das väterliche X-Chromosom aktiv ist. Viele Mosaik-Mutationen sind nicht im Blut nachweisbar, sondern nur im betroffenen Gewebe.

Der Nachweis eines postzygotischen Mosaiks bedeutet für Eltern eines betroffenen Kindes oft eine Entlastung, da für weitere Kinder in der Regel kein erhöhtes Wiederholungsrisiko besteht. Das Kind kann die Mutation seinerseits nur an die nächste Generation vererben, wenn auch seine Keimzellen (Ei- oder Samenzellen) von dem Mosaik betroffen sind. Im Vererbungsfall tritt dann allerdings bei Nachkommen kein Mosaik, sondern eine durchgängige Mutation auf.

Der Schweregrad und die klinische Symptomatik postzygotischer Mosaike sind vom Zeitpunkt des Mutationsereignisses, der Zellart, in der die Mutation stattfindet, der Expansion von Zellen mit Mutation, dem mutierten Gen und der Mutation abhängig (Moog U et al. 2020). Je später Mosaike in der embryonalen Entwicklung auftreten, umso begrenzter ist die Symptomatik. Beispielsweise gehen bestimmte Hamartome der Haut auf lokale Mosaike in Hautzellen zurück (Happle R 2016).

Die korrekte Klassifizierung ist wichtig, da für einige Mosaik-Erkrankungen, zum Beispiel für „PIK3CA-related overgrowth spectrum“ (PROS) mit einem PIK3CA-Inhibitor bereits molekulare Therapieansätze zur Verfügung stehen.

1. Bae T et al. (2018) Different mutational rates and mechanisms in human cells at pregastrulation and neurogenesis. Science 359: 550–555

2. Lim YH et al. (2017) Mosaicism in cutaneous disorders. Annu Rev Genet 51: 123–141
3. Moog U et al. (2020) Erkrankungen durch genetische Mosaike. Dtsch Ärztebl Int 117: 119-125
4. Happle R (2016) The categories of cutaneous mosaicism: a proposed classification. Am J Med Genet A 170A: 452–459