Unter dem Konzept des Massive Sequencing oder NGS (Next Generation Sequencing) stehen mehrere hochkomplexe Diagnosetechniken, die die diagnostischen Möglichkeiten in der pädiatrischen Neurologie deutlich erweitert haben. Wir können sie anhand mehrerer Kriterien klassifizieren.

Historisches Kriterium (Generation).
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1.
Gupta N, Verma VK. Next-Generation-Sequenzierung und ihre Anwendung: Neue Möglichkeiten für das öffentliche Gesundheitswesen jenseits der Realität. In: Arora PK, Hrsg. Microbial Technology for the Welfare of Society [Internet]. Singapur: Springer; 2019 [zitiert am 2. Mai 2021]. S. 313–41. (Microorganisms for Sustainability). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-981-13-8844-6_15
  • Die Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation basieren auf dem Prinzip des „Schrotflinten-Sequenzierung„, und sie erfordern eine Fragmentierung der untersuchten DNA, doch leider ist die Länge der Sequenzen gering (Short-Read-Sequenzierung), sodass bestimmte Arten von Mutationen nicht identifiziert werden können (STR, Deletionen oder Duplikationen usw.).“
  • Die Methoden der dritten und vierten Generation wurden mit dem Ziel entwickelt, diese Einschränkung zu überwinden, weshalb sie auch „ Long-Read-Sequenzierung.
Aufnahmetyp.

Die Art der verwendeten Erfassung ist von grundlegender klinischer Bedeutung, da sie fast mehr als die Art der verwendeten Technologie die klinischen Entscheidungen bestimmt, die wir treffen müssen, wenn keine endgültigen diagnostischen Ergebnisse erzielt werden.

Genpanel.
  • Dabei werden maximal etwa 200 Gene analysiert.
  • Es ermöglicht die Untersuchung von Krankheiten mit genotypischer Variabilität, erfordert jedoch die Erstellung einer vorherigen Hypothese (Phänotyp-erster Ansatz).
  • Dadurch wird die Anzahl der Ergebnisse, die nicht mit dem untersuchten Problem in Zusammenhang stehen, sowie der Varianten mit unsicherer Bedeutung erheblich eingeschränkt.
Klinische/gezielte/Mendeliom-Exom-Sequenzierungsstudie
  • Es besteht aus der Analyse aller kodierenden Regionen (kodierende Regionen stellen 1 % des Genoms dar und akkumulieren 80 % der bekannten pathogenen Varianten), für die zuvor krankheitsbezogene Gene beschrieben wurden (diese Gene mit unbekannter Funktion liefern keine klinisch relevanten Informationen, selbst wenn wir pathogene Varianten entdecken).
  • Es ermöglicht die Untersuchung, ohne eine vorherige Hypothese aufzustellen (Genotyp-First-Ansatz) und umfasst die Analyse von mehr als 4000 Genen (abhängig von der Entwicklung der wissenschaftlichen Erkenntnisse, die derzeit durchgeführt werden). OMIM bereits über 6000), was einer Größe von etwa 10 MB entspricht.
  • Es ermöglicht die Erkennung flankierender nichtkodierender Varianten (Varianten im 3‘- oder 5‘-UTR).
  • Es erlaubt weder die Verwendung von Genen mit unbekannter Funktion zu Forschungszwecken, da diese nicht enthalten sind, noch erlaubt es die erneute Analyse dieser Gene, da ihre Sequenz nicht ermittelt wurde.
  • Eine erneute Analyse der Daten nach mehreren Jahren könnte von Interesse sein, da die Anzahl der untersuchten Gene bedeutet, dass in Zukunft entdeckte pathogene Varianten möglicherweise noch nicht beschrieben wurden.
  • Es bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen dem Risiko von Varianten ungewisser Bedeutung und der diagnostischen Rentabilität, ohne die wirtschaftlichen und arbeitsbezogenen Kosten für die Analyse eines gesamten Exoms oder Genoms zu erhöhen.
Exom-Sequenzierungsstudie.
  • Es ermöglicht den Nachweis von Varianten in proteinkodierenden Regionen, sowohl in Genen, die bereits mit der Pathologie in Zusammenhang stehen, als auch in solchen, in denen es noch nicht beschrieben wurde, weshalb es die Analyse von mehr als 20.000 Genen erfordert, was einer Größe von etwa 100 MB entspricht.
  • Es ermöglicht die Erkennung flankierender nichtkodierender Varianten (Varianten im 3‘- oder 5‘-UTR).
  • Es ermöglicht die Formulierung von Forschungshypothesen und die Entdeckung neuer Krankheiten und unbekannter Funktionen von Genen, die derzeit noch nicht gut beschrieben sind.
  • Es ermöglicht eine erneute Analyse der Daten auf der Suche nach neuen Erkenntnissen nach mehreren Jahren seit Durchführung der Studie, ohne dass neue Proben entnommen werden müssen.
  • Es erhöht die Kosten sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht als auch in Bezug auf den Arbeitsaufwand erheblich.
  • Es erhöht die Wahrscheinlichkeit von Befunden mit unsicherer Bedeutung und unerwarteten Befunden erheblich, weshalb es ratsam ist, die Studie im Trio durchzuführen, um Familieninformationen automatisiert abzugleichen.
Studie zur Genomsequenzierung.
  • Es ermöglicht den Nachweis aller Varianten in proteinkodierenden Regionen.
  • Es ermöglicht die Erkennung aller nicht-kodierenden Varianten (tiefe Intronik, Varianten in der 3′- oder 5′-UTR).
  • Es ermöglicht die Erkennung von Varianten in Regulierungsregionen (Verstärker, Schalldämpfer, Isolatoren).
  • Es ermöglicht die Erkennung kleiner Deletionen oder Duplikationen (einzelnes Exon).
  • Es ermöglicht die Erkennung struktureller Varianten (Translokationen, Insertionen, Deletionen und deren Haltepunkte).
  • Es ist der wirtschaftlich und arbeitsintensivste Prozess.
  • Es erhöht die Wahrscheinlichkeit von Befunden mit unsicherer Bedeutung und unerwarteten Befunden erheblich, weshalb es ratsam ist, die Studie im Trio durchzuführen, um Familieninformationen automatisiert abzugleichen.
  • Dies entspricht etwa einer Größe von 3 GB.

Sie können die verschiedenen konsultieren gehandelte Fangarten um seine Ausdehnung zu kennen.

Art der Sequenzierungstechnologie
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1.
Gupta N, Verma VK. Next-Generation-Sequenzierung und ihre Anwendung: Neue Möglichkeiten für das öffentliche Gesundheitswesen jenseits der Realität. In: Arora PK, Hrsg. Microbial Technology for the Welfare of Society [Internet]. Singapur: Springer; 2019 [zitiert am 2. Mai 2021]. S. 313–41. (Microorganisms for Sustainability). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-981-13-8844-6_15
  • Es ist von Interesse zu wissen, dass Methoden, die Amplifikation verwenden, aufgrund der Schwierigkeiten, auf die die PCR in diesen Regionen stößt, zu einer Verzerrung bei der Analyse GC-reicher Sequenzen führen können.

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-13-8844-6_15

https://info.abmgood.com/next-generation-sequencing-ngs