Beschreibung*
Sequenzanalyse der Gene HBA1, HBA2 und HBB mittels massiv paralleler Sequenzierung und PCR aus isolierter genomischer DNA
Ziel und Zweck der Untersuchung
Hämoglobinopathien und Thalassämien zählen weltweit zu den häufigsten monogenen Erkrankungen und treten insbesondere in Regionen mit historischer Malariaexposition (Mittelmeerraum, Afrika, Naher Osten, Süd‑ und Südostasien) gehäuft auf. Sie sind durch quantitative (Thalassämien) oder qualitative (z. B. Sichelzellkrankheit) Störungen der Hämoglobinsynthese gekennzeichnet und können klinisch von asymptomatischen Trägerzuständen bis zu schweren, transfusionspflichtigen Anämien reichen. Bei Verdacht auf eine Hämoglobinopathie empfiehlt sich eine stufenweise Diagnostik mit initialer hämatologischer Basisabklärung (Blutbild, Eisenstatus), gefolgt von proteinanalytischen Verfahren (Hb‑Kapillarelektrophorese/HPLC) und bei unklaren oder auffälligen Befunden eine anschließende molekulargenetische Untersuchung. Mit dem eingesetzten Verfahren (Gensequenzanalyse der Gene HBA1, HBA2 und HBB und sondenbasierter Hybridisierungsassay) können molekulargenetisch uneindeutige Befunde, strukturelle Hämoglobinvarianten sowie Alpha/Beta‑Thalassämien weiter abgeklärt werden. Neben dem Nachweis von Punktmutationen und kleinen Deletionen werden die häufigsten großen Deletionen im HBA1 und HBA2 Gen erfasst. Die molekulare Diagnostik ermöglicht damit eine ergänzende präzise Genotyp‑Phänotyp‑Korrelation, da proteinbasierte Methoden nicht alle klinisch relevanten Varianten zuverlässig abbilden.
Prinzip des Verfahrens
1. Massiv parallele Sequenzierung: Sequenzanalyse der og. Gene mittels NGS nach DNA‑Fragmentierung, Adapterligierung und gezielter Anreicherung. Die Sequenzdaten werden bioinformatisch gegen eine Referenz ausgewertet und zur Identifikation pathogener Sequenzvarianten einschließlich Punktmutationen und kleiner Insertionen/Deletionen herangezogen. 2. Sondenbasierter Hybridisierungsassay: PCR‑basiertes Verfahren mit nachgeschalteter reverser Hybridisierung zur Detektion definierter Varianten in den Genen HBA1 und HBA2. Biotinylierte Amplifikationsprodukte hybridisieren an immobilisierte allelspezifische Oligonukleotidsonden, die anschließend enzymatisch über ein Streptavidin‑Alkalische‑Phosphatase‑System visualisiert werden.
Literatur
1.Bain BJ. Haemoglobinopathy Diagnosis. 3rd ed.: Wiley Blackwell; 2020 2.Taylor SM et al. Haemoglobinopathies and the cli nical epidemiology of malaria: a sys-tematic review and meta-analysis. Lancet Infect Dis 2012; 12(6): 457– 468. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(12)70055-5 3.Taher AT et al. Thalassaemia. Lancet 2018; 391(10116): 155–167. https://doi.org/10.1016/S0140- 6736(17)31822-6 4.Williams TN, Weatherall DJ. World distribution, population genetics, and health burden of the hemoglobinopathies. Cold Spring Harb Perspect Med. 2012;2(9):a011692. Published 2012 Sep 1. doi:10.1101/cshperspect.a011692 5.Piel FB und Weatherall DJ. The α-thalassemias. N Engl J Med 2014; 371(20): 1908–1916. https://doi. org/10.1056/NEJMra1404415 6.Taher AT et al. beta-Thalassemias. N Engl J Med 2021; 384(8): 727–743. https://doi.org/10.1056/ NEJMra2021838 7.Ware RE et al. Sickle cell disease. Lancet. 2017; 390(10091): 311–323. https://doi.org/10.1016/S0140- 6736(17)30193-9 8. Uhlen M, Quake SR. Sequential Sequencing by Synthesis and the Next-Generation Sequencing Revolution. Trends in Biotechnology. 2023.
Ergebniseinheit
Einheiten(sonstige)
Qualitative Analyse; zu erwartende Ergebnisse: Nachweis / kein Nachweis von SNV/InDels/CNVs in den untersuchten Gen-Regionen
Synonyme
Hämoglobinopathie Thalassämie Sichelzellkrankheit
Analysenfrequenz
1x 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)
5-10ml
Abnahmegefäß inkl. Zusatzstoffe
K-EDTA Monovette
Abnahmegefäß inkl. Zusatzstoffe(sonstige)
nicht zutreffend
Spezielle Präanalytik - Probentransport
Probenanlieferung bei RT. Aktuell nur Bearbeitung von Proben der Tirol Kliniken möglich (keine externen Zuweisungen).
Messbereich
Die im ZIMCL etablierte und validierte Next-Generation-Sequencing Methode (Keimbahn Panel) und der Alpha Globin Strip Assay erfassen SNV und InDels in den Genen HBA1, HBA2 und HBB.
Allgemeine Störungen
(z.B. Lipämie, Hämolyse, Bilirubinämie)
Schlechte Durchmischung des Primärprobenmaterials mit dem Antikoagulans sowie generell unzureichende Qualität und/oder Quantität des Probenmaterials.
Kreuzreaktionen
(z.B. immunologisch)
nicht zutreffend (sequenzspezifisches Capture-Anreicherung)
Kennzeichnung des Analyse-Verfahrens nach MPG / IVDR
in house Validierung
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