Beschreibung*
Gen-Sequenzanalyse von DNA aus humanen Zellen mittels massiv paralleler Sequenzierung (NGS) für Keimbahn-Fragestellungen
Ziel und Zweck der Untersuchung
Die massiv parallele Sequenzierung (Next Generation Sequencing, NGS) dient der umfassenden Analyse genetischer Informationen mit hoher Sensitivität und großer Datenkapazität. Sie ermöglicht die simultane Erfassung zahlreicher genetischer Veränderungen wie Punktmutationen, Insertions/Deletions sowie CNVs in vielen Genen bis hin zu Genomen. Im Gegensatz zu klassischen Einzelgenmethoden wie der Sanger‑Sequenzierung bietet ein NGS eine deutlich höhere Effizienz, insbesondere bei genetisch heterogenen hereditären Fragestellungen, bei denen mehrere Gene ursächlich infrage kommen. Aufgrund seiner hohen Sensitivität, Skalierbarkeit und diagnostischen Breite eignet sich ein NGS‑Keimbahnpanel besonders gut für Mutationsscreenings im Rahmen der genetischen Abklärung bestehender hereditärer Erkrankungen (wie z.B. Dysfibrinogenämie, von-Willebrand-Syndrom, Thrombophilie u.a.).
Prinzip des Verfahrens
Beim NGS wird die zu untersuchende DNA zunächst in kurze Fragmente zerlegt und mit spezifischen Adaptersequenzen versehen, die für die spätere Amplifikation und Detektion erforderlich sind. Nach Anreicherung definierter Zielregionen mittels Hybrid‑Capture oder Amplicon‑Strategien erfolgt eine klonale Amplifikation der Fragmente auf einer festen Oberfläche . Die eigentliche Sequenzierung basiert auf der parallelen Detektion von Basen während zyklischer Synthese‑ oder Bindungsprozesse, während optische Signale für jede Sequenz separat aufgezeichnet werden. In einem nachgelagerten bioinformatischen Prozess werden die generierten Reads qualitätsgeprüft, gegen eine Referenzsequenz ausgerichtet und anschließend auf genetische Varianten und andere relevante Veränderungen analysiert. Dieses parallele und bioinformatisch hochautomatisierte Vorgehen ermöglicht die Erzeugung großer Datenmengen innerhalb kurzer Zeit bei gleichzeitig hoher Genauigkeit.
Literatur
Uhlen M, Quake SR. Sequential Sequencing by Synthesis and the Next-Generation Sequencing Revolution. Trends in Biotechnology. 2023. McCombie WR, McPherson JD, Mardis ER. Next-Generation Sequencing Technologies. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2019. Hu T, Chitnis N, Monos D, Dinh A. Next-Generation Sequencing Technologies: An Overview. Human Immunology. 2021.
Ergebniseinheit
Einheiten(sonstige)
Qualitative Analyse; zu erwartende Ergebnisse: Nachweis / kein Nachweis von SNV/InDels/CNVs in den untersuchten Gen-Regionen
Synonyme
Massiv parallele Sequenzierung, Hochdurchsatz‑Sequenzierung, Second‑Generation Sequencing, Next‑Gen‑Sequenzierung, Parallelisierte Sequenzierungstechnologien.
Analysenfrequenz
1-2x monatlich
Nachforderungsmöglichkeit der Analyse
(Stunden, Tage)
24h
Spezimen
(Plasma, Serum, Harn)
DNA aus humanen Zellen
Sammelperiode
nicht zutreffend
Mindestvolumen pro Anforderung vor Zentrifugation
(vor Zentrifugation)
pB: 5-10ml, KM: 3ml
Abnahmegefäß inkl. Zusatzstoffe
K-EDTA Monovette
Abnahmegefäß inkl. Zusatzstoffe(sonstige)
nicht zutreffend
Spezielle Präanalytik - Probentransport
Probenanlieferung von intern bei RT, von extern Temperatur stabilisiert bei 15-25°C, nicht frieren!
Messbereich
Die im ZIMCL etablierte und validierte Next-Generation-Sequencing Methode (Keimbahn Panel) erfasst SNV und InDels in den häufigsten Genen für die Fragestellungen gemäß ZIMCL Download 'Einverständniserklärung für Genanalysen gemäß § 65 GTG' / Abschnitt 'Typ 2 Gensequenzierungen').
Allgemeine Störungen
(z.B. Lipämie, Hämolyse, Bilirubinämie)
Schlechte Durchmischung des Primärprobenmaterials mit dem Antikoagulans sowie generell unzureichende Qualität und/oder Quantität des Probenmaterials. Einschränkung des Verfahrens: Größere InDels (>70bp), Varianten in Homopolymerregionen (>10bp) oder wenig komplexen Sequenzabschnitten sowie intronische Varianten und Genfusionen werden nicht gesichert erfasst.
Kreuzreaktionen
(z.B. immunologisch)
nicht zutreffend (sequenzspezifisches Capture-Anreicherung)
Kennzeichnung des Analyse-Verfahrens nach MPG / IVDR
in house Validierung
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