Diagnostik auf Maturity-onset Diabetes of the Young (MODY) mit next generation sequencing: Opportunitäten für eine rationale und verbesserte Versorgung Betroffener

Fragestellung: Maturity-onset Diabetes of the Young (MODY) ist eine erbliche Form des Diabetes mellitus (DM), die durch einen autosomal dominanten Erbgang und ein meist frühes Erkrankungsalter (< 25 Jahre) gekennzeichnet ist. Es werden Mutationen in derzeit 11 bekannten Genen mit MODY assoziiert. Mit den bisherigen Möglichkeiten der molekularen Diagnostik können aus Gründen begrenzter ökonomischer Ressourcen meist jedoch nur die Gene HNF1α, GCK, HNF4α, HNF1β und PDX1 untersucht werden. Mit diesem Vorgehen ist es möglich, für etwa 1/3 aller Patienten mit einem bestehendem klinischen Verdacht auf MODY eine krankheitsverursachende Mutation nachzuweisen und eine dementsprechende Anpassung der Therapie vorzunehmen. Mit dem Ziel den von Diabetes Betroffenen eine noch umfassendere, zeit- und kostengünstigere Diagnostik von MODY zu ermöglichen, haben wir ein auf next generation sequencing basiertes (NGS) Analyse-Design entwickelt, das im Vergleich zu der bisherigen Sanger- Sequenzierungsmethode eine Analyse aller 11 MODY-Gene ermöglicht.

Methodik: Zunächst erfolgte die Etablierung eines Analyseablaufs zur parallelen Sequenzierung aller 11 MODY-Gene auf der GS Junior-Plattform (Roche). Daraufhin wurden 16 DNA-Proben von Patienten analysiert, für die durch Sanger-Sequenzierung eine Mutation in einem der Gene HNF1α, GCK, HNF4α, HNF1β oder PDX1 nachgewiesen wurde. Dieser Schritt diente der Validierung und Verifizierung der neuen Methode.

Ergebnisse: Die Sequenzierungen von 16 Kontrollproben mittels der zu vergleichenden Methoden ergaben identische Ergebnisse. Sämtliche genomische Varianten und pathogene Mutationen, einschließlich kleiner Deletionen und Insertionen konnten auch mittels NGS nachgewiesen werden. Die Ergebnisse resultierend aus dem Vergleich konventioneller Sanger-Sequenzierung und NGS indizieren, dass mit dem von uns entwickelten NGS-Assay Design die Grundlage für einen Einsatz in der Routinediagnostik gegeben ist und somit zeitliche und ökonomische Vorteile realisiert werden können.

Schlussfolgerung: Die Einführung von NGS-Technologien in der molekulargenetischen Routinediagnostik ermöglicht eine effizientere Diagnostik zum Nachweis von krankheitsverursachenden Mutationen. Es sind mehr Gene in kürzeren Bearbeitungszeiträumen zu geringeren Kosten zu untersuchen. So können anstatt von 5 MODY-Genen schließlich 11 dieser Gene parallel analysiert werden. Hiermit verbunden ist ein höherer Informationsgehalt und somit eine höhere Wahrscheinlichkeit die molekulargenetischen Ursache der Erkrankung zu identifizieren. Dies ist eine essentielle Voraussetzung, um für den Patienten die optimale Therapieentscheidung zu treffen.