RSS-Feed abonnieren
DOI: 10.1055/a-1924-6646
Die Bedeutung der Hochdurchsatz-Sequenzierung in der medizinisch genetischen Diagnostik und Beratung
The Impact of Next-Generation Sequencing on Medical Genetic Diagnostics and CounselingZusammenfassung
Next-Generation-Sequencing ist ein modernes diagnostisches Hochdurchsatz-Verfahren (Multi-Gen-Analysen), durch dessen Einsatz sowohl hereditäre Krebserkrankungen (Tumordispositionssyndrome, Keimbahndiagnostik) als auch somatische Alterationen in Tumoren besser abgeklärt werden können. Der breitere Einsatz dieser Technologie im medizinischen Alltag zeigt das tatsächliche Ausmaß der interindividuellen genetischen Variabilität. Wichtige Bedeutung hat dieses Verfahren für die Untersuchung von heterogenen genetischen Erkrankungen (z. B. Tumorerkrankungen, neurodegenerativen und -muskulären Erkrankungen) erlangt. Weitere Indikationsgebiete stellen die Pharmakogenetik sowie die nicht invasive Pränataldiagnostik dar. Es ist zu erwarten, dass dieses diagnostische Mittel eine breite klinische Anwendung finden wird. Mit der rasanten Zunahme und Komplexität genetischer Dateninformationen nimmt die richtige Interpretation und Übermittlung der Befunde in der humangenetischen Beratung (Keimbahndiagnostik) einen hohen Stellenwert ein. Die genetische Beratung muss entsprechend neu ausgerichtet und adaptiert werden.
Abstract
Next-generation sequencing is a modern diagnostic high-throughput method (multi-gene analysis) that can be used to better diagnose both hereditary cancers (tumor disposition syndromes, germline diagnostics) and somatic mutations in tumors. The broad usage of this technology in daily clinical practice demonstrates the real interindividual genetic variability. This method has great importance for the investigation of heterogeneous genetic diseases (e. g. tumors, neurodegenerative and neuromuscular diseases). Further indications are pharmacogenetics and non-invasive prenatal diagnosis. It can be expected that this diagnostic tool will find wide clinical application. With the rapid increase and complexity of genetic data information, the correct interpretation and transmission of the results in the human genetic counseling (germline diagnostics) is of great importance. The genetic counseling must be realigned and adapted accordingly in daily clinical practice.
Publikationsverlauf
Artikel online veröffentlicht:
04. Oktober 2022
© 2022. Thieme. All rights reserved.
Georg Thieme Verlag KG
Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany
-
Literatur
- 1 Poeggel GM, Mewitinger T. Aufbau des Genoms und Weitergabe der genetischen Information. In: Murken JG, Grimm T, Holinski-Feder E. et al. Hrsg. Taschenlehrbuch Humangenetik. 9. Aufl.. Stuttgart: Thieme; 2017: 1-21
- 2 Schweizerische Akademie der Medizinischen Wissenschaften. Genetik im medizinischen Alltag – Ein Leitfaden für die Praxis. Basel: Schweizerische Akademie der Medizinischen Wissenschaften 2011.
- 3 Huber A, Stocker R, Szucs T. Bedeutung der Genetik in der klinischen Medizin. Schweizerische Ärztezeitung 2018; 99: 1416-1417
- 4 Haller H, Hasenfuß G, Schafer JR. [Genetics in medicine]. Internist (Berl) 2018; 59: 753-755
- 5 Collins FS, Doudna JA, Lander ES. et al. Human molecular genetics and genomics – important advances and exciting possibilities. N Engl J Med 2021; 384: 1-4
- 6 Ramkissoon LA, Montgomery ND. Applications of next-generation sequencing in hematologic malignancies. Hum Immunol 2021; 82: 859-870
- 7 Castillo-Guardiola V, Rosado-Jimenez L, Sarabia-Meseguer MD. et al. Next step in molecular genetics of hereditary breast/ovarian cancer: Multigene panel testing in clinical actionably genes and prioritization algorithms in the study of variants of uncertain significance. Eur J Med Genet 2022; 65: 104468
- 8 Sanger F, Nicklen S, Coulson AR. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc Natl Acad Sci U S A 1977; 74: 5463-5467
- 9 Slatko BE, Gardner AF, Ausubel FM. Overview of Next-Generation Sequencing Technologies. Curr Protoc Mol Biol 2018; 122: e59
- 10 Neveling K, Hoischen A. Einführung in die Grundlagen der Hochdurchsatzsequenzierung. Medizinische Genetik 2014; 26: 231-238
- 11 Deutscher Ethikrat. Die Zukunft der gentischen Diagnostik – von der Forschung in die klinsche Anwendung. Berlin: Deutscher Ethikrat; 2013
- 12 Holinski-Feder E. DNA-Untersuchung – Diagnostische Anwendung beim Menschen. In: Murken J, Grimm T, Holinski-Feder E. et al. Taschenlehrbuch Humangenetik. 9. Aufl.. Stuttgart: Thieme; 2017: 103-136
- 13 Muzzey D, Evans EA, Lieber C. Understanding the basics of NGS: From mechanism to variant calling. Curr Genet Med Rep 2015; 3: 158-165
- 14 Kuß AW. Next Generation Sequencing in der Humangenetik. Medizinische Genetik 2014; 26: 229-230
- 15 Weißmann RG, Gilissen C. NGS Datenanalyse und Qualitätskontrolle. Medizinische Genetik 2014; 26: 239-245
- 16 Perne C, Steinke-Lange V, Aretz S. et al. [Rare tumors as leading symptom of hereditary tumor syndromes]. Pathologe 2020; 41: 535-549
- 17 Slavin TP, Niell-Swiller M, Solomon I. et al. Clinical application of multigene panels: challenges of next-generation counseling and cancer risk management. Front Oncol 2015; 5: 208
- 18 Molina-Zayas M, Garrido-Navas C, Garcia-Puche JL. et al. Identification of hereditary breast and ovarian cancer germline variants in Granada (Spain): NGS perspective. Mol Genet Genomics 2022; 297: 859-871
- 19 Biskup S. Next-generation sequencing in genetic diagnostics. J Lab Med 2010; 34: 305-309
- 20 Qin D. Next-generation sequencing and its clinical application. Cancer Biol Med 2019; 16: 4-10
- 21 Lohmann K, Klein C. Next generation sequencing and the future of genetic diagnosis. Neurotherapeutics 2014; 11: 699-707
- 22 Patel BJ, Barot SV, Xie Y. et al. Impact of next generation sequencing results on clinical management in patients with hematological disorders. Leuk Lymphoma 2021; 62: 1702-1710
- 23 Breinholt MF, Nielsen K, Schejbel L. et al. The value of next-generation sequencing in routine diagnostics and management of patients with cytopenia. Int J Lab Hematol 2022; 44: 531-537
- 24 Malinowska I, Glodkowska-Mrowka E. Next generation sequencing in hematological disorders. In: Demkow U, Ploski R. eds. Clinical applications for next-generation sequencing. Amsterdam: Elsevier; 2016: 75-96
- 25 Demkow U. Next generation sequencing in pharmacogenetics. In: Demkow U, Ploski R. eds. Clinical applications for next-generation sequencing. Amsterdam: Elsevier; 2016: 217-240
- 26 Cogulu O. Next generation sequencing as a tool for noninvasive prenatal testing. In: Demkow UP. eds. Clinical applications for next-generation sequencing. Amsterdam: Elsevier; 2016: 171-188
- 27 Deutsche Gesellschaft für Humangenetik, Berufsverband Deutscher Humangenetiker. S2k-Leitlinie Humangenetische Diagnostik und genetische Beratung. Medizinische Genetik 2018; 30: 469-522
- 28 Vrijenhoek T, Kraaijeveld K, Elferink M. et al. Next-generation sequencing-based genome diagnostics across clinical genetics centers: implementation choices and their effects. Eur J Hum Genet 2015; 23: 1270
- 29 Fahrioglu U. Problems of unknown significance: counseling in the era of next generation sequencing. Balkan J Med Genet 2018; 21: 73-76
- 30 Marcus RK, Geurts JL, Grzybowski JA. et al. Challenges to clinical utilization of hereditary cancer gene panel testing: perspectives from the front lines. Fam Cancer 2015; 14: 641-649
- 31 Durmaz AD, Dormaz B. The role of next generation sequencing in genetic counseling. In: Demkow U, Ploski R. eds. Clinical applications for next-generation sequencing. Amsterdam: Elsevier; 2016: 241-258
- 32 Machini K, Douglas J, Braxton A. et al. Genetic counselorsʼ views and experiences with the clinical integration of genome sequencing. J Genet Couns 2014; 23: 496-505
- 33 Yang M, Kim JW. Principles of genetic counseling in the era of next-generation sequencing. Ann Lab Med 2018; 38: 291-295
- 34 Swanson A, Ramos E, Snyder H. Next generation sequencing is the impetus for the next generation of laboratory-based genetic counselors. J Genet Couns 2014; 23: 647-654
- 35 Facio FM, Lee K, OʼDaniel JM. A genetic counselorʼs guide to using next-generation sequencing in clinical practice. J Genet Couns 2014; 23: 455-462
- 36 Wolfe Schneider K, Anguiano A, Axell L. et al. Collaboration of colorado cancer genetic counselors to integrate next generation sequencing panels into clinical practice. J Genet Couns 2014; 23: 640-646