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

Next Generation Sequencing in der molekularen Diagnostik

Die technischen Möglichkeiten, das Erbgut von Mensch, Tier und Pflanzen, aber auch das von Infektionserregern, Mikroorganismen oder Parasiten - kurz der gesamten belebten Materie - zu analysieren, haben sich seit 2007 durch Entwicklung neuer Hochdurchsatz-Methoden, die unter dem Begriff Next Generation Sequencing (NGS) zusammen gefasst werden, dramatisch weiterentwickelt. Wurde der vorläufige Abschluss des Humanen Genom-Projekts (HGP) im Jahr 2000 noch als Durchbruch in der biomedizinischen Forschung durch Tausende beteiligter Wissenschaftler gefeiert, kann heute ein Humanes Genom von einem technisch versierten Mitarbeiter innerhalb von 1 Woche in hoher Qualität sequenziert werden. Die Kosten für die Sequenzierung eines kompletten menschlichen Genom haben sich in den vergangenen 15 Jahren von 100 Mio US$ auf nunmehr etwas mehr als 1.000 US$ reduziert. Gleichzeitig hat sich der Durchsatz der Geräte unter der Annahme einer 100-fachen Abdeckung/Base ebenfalls um den Faktor 100.000 erhöht.

Die gewaltigen technologischen Fortschritte in den DNA-Sequenziertechnologien übertreffen sogar die Geschwindigkeit der Weiterentwicklung von Speichermedien in der IT-Industrie (sog. Moor´sches Gesetz) und ein Ende der Entwicklung ist derzeit noch nicht abzusehen (Klein HG und Rost I, Bundesgesundheitsblatt 58:113, 2015). Auch für die Anwendungen in der Diagnostik haben die Hochleistungs-Sequenziertechnologien erhebliche Bedeutung. So wird in der Humangenetik bereits darüber diskutiert, seltene Erkrankungen anstatt der bisher üblichen Zieldiagnostik grundsätzlich einer Genomanalyse zu unterziehen. Aber wie geht man mit Zusatzbefunden um, die ein Risiko für eine spätmanifestierende neurodegenerative Erkrankung erkennen lassen? Wie kommuniziert man die zahlreichen unklaren genetischen Varianten, deren Interpretation zum heutigen Zeitpunkt noch nicht möglich ist? Wie klärt man Patienten im Sinne des Gendiagnostikgesetzes(GenDG) über Wesen, Bedeutung und Tragweite einer Genomanalyse auf? Kann ein Recht auf Nichtwissen oder Datenschutz im Zeitalter des „Data Sharing“ und der „Digitalisierung der Medizin“ überhaupt noch gewährleistet werden? Auch in der Pathologie tun sich bisher ungekannte Fragen auf: Inwieweit sind somatische Neumutationen, die in geringer Anzahl im Tumor nachweisbar sind, überhaupt therapierelevant? Die Liste der offenen Fragen könnte man nach Belieben verlängern. Weder die medizinischen Fachgesellschaften noch die Ärztliche Selbstverwaltung, geschweige denn der Gesetzgeber oder die Regulierungsbehörden kommen der Dynamik der Prozesse hinterher. Dies wird jedoch die Entwicklung nicht stoppen, sondern sollte Ansporn für eine aktive Mitgestaltung der Zukunft sein.