Gezielte Quantifizierung der Methylierung mittels NGS zum FSHD Nachweis

Die Facioscapulohumerale Muskeldystrophie (FSHD) ist mit einer Hypomethylierung des D4Z4 -Mikrosatelliten auf Chromosom 4q35 assoziiert. Veränderungen der Chromatinstruktur werden entweder durch Kontraktionen auf weniger als 11 Einheiten des D4Z4-Repeats (FSHD1) oder durch pathogene Varianten in chromatinregulierenden Proteinen (FSHD2) verursacht. Nach Etablierung einer NGS-basierten Methylierungstestung konnten wir zeigen, dass im gleichen Ansatz A) aufgrund der Hypomethylierung eine FSHD erkannt werden kann und B) aufgrund des Musters der Hypomethylierung FSHD1 und FSHD2 voneinander unterschieden werden können. Die Anreicherung von 4qA (A) und 4qAL (AL) assoziierten D4Z4-Repeats sowie aller 4q35 D4Z4-Repeateinheiten (DUX4) erfolgte mittels nested PCRs nach Bisulfit-Umschreibung der genomischen DNA (EpiTect). DNA-Libraries wurden mit dem NEBNext Ultra DNA Library Prep Kit vorbereitet und auf einem Illumina MiSeq System sequenziert. Die Reads wurden mittels bwameth auf A und AL gemappt und die durchschnittliche Methylierung wurde mittels eines internen Skripts berechnet. Wir konnten eine Hypomethylierung bei allen FSHD-Patienten bestätigen und FSHD1 und FSHD2 Patienten voneinander unterscheiden. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die NGS-basierte Quantifizierung der Methylierung im D4Z4-Repeat ein sensitiver Marker zum Nachweis einer FSHD und zur Unterscheidung von FSHD1 und FSHD2 ist.