Molekulargenetische Untersuchungen haben das Ziel unter Verwendung gentechnischer Verfahren genetische Veränderungen, die mit dem Mikroskop nicht mehr erkennbar sind, auszuschließen oder zu identifizieren. Diese Untersuchungen sind in entweder gezielt im Hinblick auf einzelne Erbanlagen (Veränderungen in einzelnen Genen) oder auf zahlreiche Gene bezogen (MGPS).

Genetische Untersuchungen hereditärer Erkrankungen unterliegen den Regelungen des Gendiagnostikgesetzes (GenDG, Inkrafttreten: 01.02.2010).

Multi Gen Panel Sequenzierung (MGPS)

Innerhalb des Labors für Kardiogenetik erfolgt zunächst die Isolation der DNA aus dem Patientenblut. Im nächsten Schritt werden dann die Sequenzierlibraries mit Hilfe der Target-Enrichment-Technologie generiert. Dabei wird zunächst aus der hochmolekularen DNA eine Ganzgenom-Sequenzierlibrary erstellt. Diese wird dann mittels RNA-Captureoligos hybridisiert. Dabei binden die Zielsequenzen an komplementäre Sequenzen (Captureoligos) und können so nach auswaschen der nicht gewünschten DNA-Sequenzen eluiert werden. Nach anhängen von Multiplex- und Sequnzier-Adaptoren wird die fertige Library auf der MiniSeq-Plattform (Illumina) short-read-Verfahren sequenziert. Dieser Prozeß zur Generierung der Sequenzierlibraries erfolgt vollautomatisiert mit Hilfe des im Das für Kardiogenetik verfügbaren MagnisDx NGS Prep Systems (Agilent).

Das Design der Capture-Oligos wurde in enger Zusammenarbeit mit der Firma Agilent für die bei Kardiomyopathien betroffenen Zielgene optimiert (https://www.agilent.com/cs/library/flyers/public/flyer-sureselect-cardio-genetics-panel-5994-5483en-agilent.pdf)

 

Datenauswertung

Im nächsten Schritt werden im Labor für Kardiogenetik die Rohdaten der Sequenzierung mit einer bioinformatischen Analysepipeline ausgewertet, die auf verschiedenen Software-Programmen und Datenbanken basiert, z.B. BWA, GATK, ENSEMBL-VEP, gnomAD. Die Bewertung der Varianten, welche in Anlehnung an aktuelle Richtlinien (ACMG) (Richards et al. 2015, Genet Med. 17:405-24 / ggf. Ellard et al., ACGS Best Practice Guidelines for Variant Classification in Rare Disease; ACGS; 2020; Kelly et al., Genet Med . 2018 Mar;20(3):351-359; Morales et al., Circ Genom Precis Med. 2020 Apr;13(2)) erfolgt, wird innerhalb der Instituts für Humangenetik durchgeführt.

Für die Befunderstellung werden nur Gene ausgewertet, die durch die Fachgesellschaften der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK), der Gesellschaft für Humangenetik (GfH) und der Deutschen Gesellschaft für Pädiatrische Kardiologie (DGPK) entweder als Core-Gene, seltene Gene oder Gene mit extrakardialer Manifestation (syndromale Formen) Kardiomyopathien zugeordnet werden. (Konsensuspapier „Gendiagnostik bei kardiovaskulären Erkrankungen“, 2023 , Kardiologie 2023 · 17:300–349 doi.org/10.1007/s12181-023-00622-3).