Methoden der Genomsequenzierung

Next Generation Sequencing (NGS)

Bis zur Einführung der sogenannte Hochdurchsatzsequenziertechnologie (oder Next Generation Sequencing - NGS, war es nur möglich, jeweils ein DNA-Fragment („Gen-für-Gen“) zu analysieren. Mit NGS können große Abschnitte der DNA parallel untersucht werden. Diese Entwicklung bedeutet einen riesigen Entwicklungsfortschritt, der gleichzeitig zu schnelleren Ergebnissen, mehr Wissen und Senkung von Kosten geführt hat.

Beim NGS wird zunächst die Erbsubstanz, die DNA, aus der Zelle isoliert und die einzelnen Abschnitte der Erbsubstanz (Nukleotide) dann in einem automatisierten Prozess ausgelesen und mit anderen Kontroll-DNAs verglichen. Hier wird nach Varianten geschaut. Um in dem Abgleich etwaige Abweichungen einordnen zu können, bedarf es großer Datenbanken.
 

Je nach Fragestellung kommt NGS unterschiedlich zum Einsatz:

• Bei einer konkreten Verdachtsdiagnose für eine Erkrankung, die mit bestimmten erblichen Genveränderungen einhergeht, also eine Keimbahnmutation zu erwarten ist, werden nur die entsprechenden Gene mit einem sogenannten Gen-Panel untersucht.
   
• Bei der Auswahl des Panels wird berücksichtigt, welche Krankheitssymptome vorhanden sind und welche Erkrankungen in der Familie in welchem Alter aufgetreten sind. So gibt es unterschiedliche Panel, die bei Verdacht auf erbliche Krebserkrankungen oder eine seltene Erkrankung genutzt werden.

Whole Exome Sequencing (WES)

Ergibt die Paneltestung keine Auffälligkeit, obwohl alles für eine erbliche Veranlagung spricht oder ist unklar, welche Gene für die Krankheitssymptome verantwortlich sind, wird das Exom (Whole Exome Sequencing, WES) oder das ganze Genom untersucht.

Die Analyse des sogenannten Exoms umfasst alle menschlichen Gene, also den Anteil der DNA, der für die Bauanleitung von Proteinen zuständig ist. Dies betrifft nur etwa 1 bis 2 % unseres gesamten Erbguts.
 

Whole Genome Sequencing (WGS)

Wird das komplette Genom analysiert, spricht man vom Whole Genome Sequencing, WGS. Das WGS erfasst zusätzlich zu allen Genen u.a. noch Informationen zur Steuerung der Gene. 
 

Bei vielen genetisch bedingten Erkrankungen wird bislang trotz Einsatz von NGS die ursächliche Genveränderung nicht gefunden. Hier ist mehr Erkenntnisgewinn durch Forschung notwendig.
 

Suche nach Informationen in Krebszellen (Somatische Testung)

Krebs entsteht durch Veränderungen in den Genen, so dass sich aus einer Körperzelle bösartige Krebszellen entwickeln können. Begünstigt wird die Krebsentstehung durch unterschiedliche Risikofaktoren.

Genommedizinische Analysen können bei einer Krebserkrankung auch am Tumorgewebe durchgeführt werden. Ziel ist es, genetische Auffälligkeiten zu finden, die unter anderem einen Ansatz für die Entwicklung von wirksamen Therapieansätzen ermöglichen. Genetische Veränderungen im Tumor können ein Hinweis auf eine erbliche Ursache der Erkrankung sein.