Zentrum für Humangenetik und Laboratoriumsmedizin, Dr. Klein, Dr. Rost und Kollegen

MIDAS-Studie (Multiple Integration and Data Annotation Study)

MIDAS beschäftigt sich mit der Optimierung der Auswertung von Next-Generation-Sequencing (NGS)-Analyseergebnissen für die Diagnostik. Ziel ist die Charakterisierung und Evaluation von Genotyp-Phänotyp-Korrelationen bei seltenen Erkrankungen und damit eine Verbesserung der diagnostischen Aussagekraft humangenetischer Befunde, mit deren Hilfe individuelle Therapieentscheidungen und eine bessere Prognoseabschätzung des Krankheitsverlaufs ermöglicht werden.

Hochdurchsatz-Analyseverfahren wie Mikroarrays („Gen-Chips“) oder NGS haben inzwischen Einzug in die Diagnostik und damit in die Patientenversorgung gehalten. Die neuen Technologien werfen aber auch Probleme bei der Auswertung und Optimierung der Rohdaten für die klinische Anwendung auf. Die Herausforderung bei deren Einsatz liegt dabei weniger in der technischen Durchführung dieser Analysen, sondern mehr in der medizinischen Interpretation und Begutachtung der Analyseergebnisse. Da insbesondere mittels NGS große Mengen an genetischer Information erhoben werden, ist  einerseits das sichere und optimierte Filtern der Rohdaten erforderlich, andererseits aber auch eine Integration aller im Zusammenhang mit der Fragestellung erhobenen Daten (z.B. auch biochemischer und morphologischer Daten) in einen medizinischen Gesamtkontext erforderlich.

Im ersten Schritt wird MIDAS genetische Informationen strukturiert in einen Kontext zu Phänotyp-Merkmalen zu bringen. Die Erfassung der Phänotypdaten erfolgt mittels der international verwendeten Human Phenotype Ontology (HPO), die Zuordnung der Genotypen über den MIDAS-Algorithmus. Von entscheidender Bedeutung ist hierbei:

  •  der diagnostische Fokus (um welche Erkrankungsgruppen handelt es sich, welche Gene zeigen eine Krankheitsassoziation)
  •  die Vollständigkeit der durchgeführten Analytik (Abdeckung, Vermeidung diagnostischer Lücken)
  •  die Bewertung der detektierten genetischen Varianten (Klasse 1-5)

Durch die Auswertung von Genotyp-Phänotyp-Korrelationen können Ähnlichkeiten in der Symptomatik verschiedener Krankheitsbilder erkannt und gezielt für die Auswertung und Befunderstellung verwendet werden. D.h. neue Erkenntnisse bei der Assoziation und Annotation genetischer Varianten stehen dann auch direkt für andere Patienten zur Verfügung, die möglicherweise von der gleichen seltenen Erkrankung betroffen sind. Die medizinische Begutachtung großer genetischer Datensätze wird somit erleichtert und das Risiko für Fehlinterpretationen reduziert.

Schaubild zur Datenintegration in die MIDAS-Studie

Teilnahme an MIDAS

Für die Entwicklung und Validierung des MIDAS-Algorithmus werden verschiedene Patientenkollektive seltener Erkrankungen einbezogen.

Für folgende Indikationsgruppen steht ein kombiniertes Anforderungsformular (Diagnostik und weiterführende MIDAS-Auswertung) zur Verfügung:

1. Entwicklungsverzögerung bei Kindern
2. Epilepsien   
3. Bindegewebserkrankungen
4. Arrhythmogene Herzerkrankungen

Nachstehende Indikationsgruppen können auch für MIDAS qualifizieren, müssen allerdings manuell über die allgemein gültigen Studienformulare angemeldet werden. 

1. Ataxien
2. Angeborene Herzfehler
3. Fiebersyndrome
4. Nephrologische Erkrankungen
5. RASopathien
6. Taubheit

Da MIDAS-Studienteilnehmer mittels umfangreicher Gen-Panels oder Exom-Analysen untersucht werden, besteht grundsätzlich die Möglichkeit der Diagnosefindung oder –präzisierung, die im Rahmen der konventionellen Stufen- oder Basisdiagnostik nicht erreicht wurde. Eine konventionelle Stufen- oder Basisdiagnostik ist jedoch Voraussetzung für die Teilnahme an MIDAS, da große Sequenzieransätze analytische Lücken aufweisen können (s. Klasse A- vs. Klasse C-Daten). Weitere Voraussetzungen für die Teilnahme an MIDAS ist die Mitteilung des Phänotyps entsprechend der HPO-Terminologie sowie die persönliche Rücksprache mit der zuständigen Abteilungsleitung bzw. der Ärztlichen Leitung. Da die Ergebnisse der MIDAS-Auswertung trotz ihres Studiencharakters therapeutische oder prognostische Relevanz haben können, sollten die Ergebnisse im Rahmen einer genetischen Beratung mitgeteilt und erläutert werden.