Mittels der Hochdurchsatzsequenzierung („Next Generation Sequencing“, kurz NGS) kann eine Vielzahl von Genen im Rahmen einer Multi-Gen-Panel-Diagnostik simultan analysiert werden.
NGS wird daher insbesondere für erbliche Erkrankungen eingesetzt, für die Mutationen in verschiedenen Genen verantwortlich sein können (heterogene Erkrankungen, z.B. erbliche Tumorerkrankungen). Für diese Fragestellungen bieten wir NGS Paneldiagnostiken an, welche die jeweiligen assoziierten Gene enthalten.
Dadurch werden krankheitsverursachende Mutationen schneller, umfassender und kostengünstiger identifiziert, als dies mit einer konventionellen Sanger-Sequenzierung möglich wäre.
Bitte beachten: Eine NGS Paneldiagnostik wird von den gesetzlichen Krankenkassen als Teil der regulären Versorgung übernommen.
Multi-Gen-Panels: thematische Übersicht
Bindegewebserkrankungen
Marfan-Syndrom, 3 Gene
FBN1
TGFBR1
TGFBR2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [12kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Das Marfan-Syndrom ist eine systemische Erkrankung des Bindegewebes mit Symptomatiken an Herz und Kreislauf (progrediente Dilatation der Aorta mit erhöhtem Risiko für eine Aortendissektion, Mitalinsuffizienz mit Arrhythmien, Skelett (Dolichostenomelie, Arachnodaktylie, Hochwuchs und andere), Augen (axiale Myopie und Verlagerung der Linse) und Lunge (Pneumothorax) die in jedem Alter auftreten können. Die meisten Marfan-Syndrom-Fälle sind durch Mutationen im FBN1-Gen (Protein: Fibrillin 1) bedingt. Seltene Formen sind durch Mutationen in den Genen TGFBR1 oder TGFBR2-Gen verursacht. Die Vererbung folgt einem autosomal-dominanten Erbgang. Differentialdiagnostisch ist das Marfan-Syndrom vom MASS-Syndrom (ebenfalls FBN1-Gen), dem Shprintzen-Goldberg-Syndrom (SKI-Gen) dem Mitralklappenprolaps, dem Ehlers-Danlos-Syndrom (COL3A1-Gen) und anderen Krankheiten mit Aortenaneurysma wie dem
Loeys-Dietz-Syndrom (TGFB-Pathway) zu unterscheiden.
OMIM:
154700
609192
610168
Loeys-Dietz-Syndrom, 5 Gene
SMAD3
TGFB2
TGFBR1
TGFBR2
TGFB3
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [7kb]
Genetischer Hintergrund: Das Loeys-Dietz-Syndrom (LDS) ist eine seltene, autosomal dominant vererbbare Bindegewebserkrankung. Das Krankheitsbild der betroffenen Patienten ähnelt einem Marfan-Syndrom und umfasst ein breites Spektrum an kardiovaskulären Anomalien (arterielle Aneurysmen und/oder Dissektionen), skelettale Manifestationen (u. a. Trichterbrust oder Kielbrust, Gelenkhypermobilität, Arachnodaktylie, Skoliosen, degenerative Veränderungen der Bandscheiben), kraniofaziale Auffälligkeiten (Kraniosynostosen, Hypertelorismus, Uvula bifida oder Gaumenspalte), Auffälligkeiten der Haut (gestörte Wundheilung, dünne durchscheinende Haut, vermehrtes Auftreten von Blutergüssen) sowie ein vermehrtes Auftreten von Entzündungsprozessen und Allergien. Bei den Patienten besteht bereits in jüngeren Alter ein hohes Risiko für Aortendissektionen und eine Ruptur der Aorta, die bei dem LDS im Gegensatz zu dem Marfan-Syndrom auch ohne eine vorherige Erweiterung der Hauptschlagader auftreten.
Das klinische Erscheinungsbild kann auch innerhalb einer Familie äußerst variabel sein. Je nach zugrundeliegender Genmutation werden fünf Subtypen des LDS unterschieden, von denen die beiden Hauptformen LDS1 (OMIM #609192) mit Mutationen im TGFBR1-Gen und LDS2 (#610168) mit Mutationen im TGFBR2-Gen etwa 90% der Patienten betreffen. Seltener sind Mutationen in den Genen SMAD3 (Subtyp: LDS3; OMIM #613795), TGFB2 (LDS4; #614816) und TGFB3 (LDS5; #615582) nachweisbar.
OMIM:
613119
614816
609192
610168
615582
Ehlers-Danlos-Syndrom (vaskulär, klassisch), 3 Gene
COL3A1
COL5A1
COL5A2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [14kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Das klinische Spektrum des Ehlers-Danlos-Syndroms (EDS) ist sehr heterogen. Es ist im Allgemein durch eine Fragilität des weichen Bindegewebes gekennzeichnet, die zu weit verbreiteten Manifestation in Haut, Bändern, Gelenken, Blutgefäßen und inneren Organen führt. Anhand klinischer und biochemischer Merkmale wird das EDS in sechs Haupt- und 13 Subtypen unterteilt, deren Ursache jeweils auf spezifischen autosomal-dominante oder autosomal-rezessive Gendefekte zurückzuführen ist. Der autosomal-dominante vaskuläre Typ des EDS ist von teils kritischen Rupturen der Haut, der Arterien, des Uterus und den inneren Organen gekennzeichnet. Dort ist das Typ III-Kollagen (Gen: COL3A1) ein wichtiges Strukturprotein des Bindegewebes. Pathogene Mutationen führen entweder zum Funktionsverlust (Null-Allele; z.B. Frameshift- oder Nonsense-Mutationen) des Gens oder zu einer veränderten Prozessierung des Prokollagens (z.B. Missense-Mutationen). Träger von Null-Allelen haben dabei eine bessere klinische Prognose als Träger von Mutationen die zu strukturellen Veränderungen des Typ-III Kollagens und somit zu Fehlbildungen des Bindegewebes führen.
OMIM:
130050
130000
130010
Herzerkrankungen
Arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiodysplasie, 9 Gene
DSP
PKP2
DSG2
JUP
DSC2
TMEM43
TGFB3
DES
RYR2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [38kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Die arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiodysplasie (ARVD bzw. ARVC) ist eine Herzmuskelerkrankung, die durch fibrolipomatöse Veränderungen der Kardiomyozyten insbesondere im rechtsventrikulären Myokard mit fortschreitender Atrophie und ventrikulärer Dilatation gekennzeichnet ist und häufig bereits in jungem Lebensalter zu Herzrhythmusstörungen und plötzlichem Herztod führt.
Bei betroffenen Patienten wurden Mutationen in Genen nachgewiesen, die für Proteine der kardialen Desmosomen kodieren (JUP, DSP, PKP2, DSG2 und DSC2). Selten finden sich auch Mutationen in anderen Genen wie TGFB3, DES oder TMEM43. Eine variable Penetranz lässt zusätzliche genetische oder umweltbedingte Modifikatoren vermuten.
OMIM:
607450
609040
610193
611528
610476
604400
107970
601419
600996
Brugada-Syndrom, 10 Gene
CACNA1C
CACNB2
GPD1L
HCN4
KCND3
KCNE3
SCN1B
SCN3B
SCN5A
TRPM4
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [26kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Das Brugada-Syndrom (BrS) ist eine seltene erblich bedingte Form der Herzrhythmusstörung, die intermittierend auftritt und durch ein angehobenes ST-Segment in den rechts-präkordialen Ableitungen (V1-V3), inkompletten oder kompletten Rechtsschenkelblock und Suszeptibilität zu ventrikulären Tachyarrhythmien und dem plötzlichen Herztod gekennzeichnet ist. Als weitere Manifestationsform gilt der plötzliche Kindstod (SIDS). Eine primäre und sekundäre Prävention des Herzstillstandes ist bisher nur durch die Implantierung eines Defibrillators (ICD) möglich. Viele BrS-Patienten bleiben lebenslang asymptomatisch, 20-30% erleben Synkopen und 8-12% mindestens einen Herzstillstand. In Europa und den USA hat das BrS eine Prävalenz von etwa 1:1000 bis 1:10.000. Es sind sowohl sporadische als auch autosomal-dominant vererbte, genetisch heterogene Fälle mit unvollständiger Penetranz bekannt. Bislang wurden krankheitsursächliche Mutationen in mehr als 22 Genen beschrieben, in bis zu einem Viertel der Fälle können pathogene Mutationen im Natriumkanal-Untereinheit kodierenden Gen SCN5A (NaV1.5, BrS1, OMIM #601144) nachgewiesen werden. In bis zu 10% der Fälle werden Mutationen in anderen Genen detektiert, die beispielsweise zu Fehlfunktionen der spannungsabhängigen Calcium-Ionenkanäle (CACNA1C, alpha-1C-Rezeptor-Untereinheit, BrS3; CACNB2, beta-2-Rezeptor-Untereinheit, BrS4), Kaliumkanälen (HCN4, BrS8, OMIM #613123; KCND3, BrS9, OMIM #616399; KCNE3, BrS6; OMIM #613119), den beta-Untereinheiten der Natrium-Kanäle oder deren Bindungspartnern (GPD1L, BrS2, OMIM #611777; SCN1B, BrS5, OMIM #612838; SCN3B, BrS7, OMIM #613120) oder unselektiven Kationenkanälen (TRPM4, PFHB1B, OMIM #604559) führen. Differenzialdiagnostisch ist das Brugada-Syndrom von Krankheiten wie zum Beispiel der arrhythmogenen rechtsventrikulären Kardiomyopathie zu unterscheiden, die ebenfalls ein typisches Brugada-EKG-Muster zeigen können.
OMIM:
611875
611876
611777
613123
616399
613119
612838
613120
601144
604559
Catecholaminerge polymorphe ventrikuläre Tachykardie, 5 Gene
CASQ2
KCNJ2
RYR2
CALM1
TRDN
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [22kb]
Genetischer Hintergrund: Bei der katecholaminergen polymorphen ventrikulären Tachykardie (CPVT) können bereits in frühem Kindesalter im Zusammenhang mit physischer Anstrengung oder in Stress-Situationen schwere Kammerarrhythmien, Kammerflimmern, Synkopen (plötzlicher Bewusstseinsverlust) und plötzlicher Herztod auftreten. Eine CVPT ist die häufigste Ursache für einen plötzlichen Herztod bei Sportlern, sie kann aber auch schon in den ersten Lebensmonaten für einen plötzlichen Kindstod verantwortlich sein. Das Ruhe-EKG ist in der Regel unauffällig
OMIM:
611938
170390
604772
614916
615441
Dilatative Kardiomyopathie, 28 Gene
ACTC1
ACTN2
ANKRD1
BAG3
DES
DMD
DSG2
EMD
EYA4
FHL1
HFE
LDB3
LMNA
MYBPC3
MYH6
MYH7
RBM20
SCN5A
SGCD
TAZ
TCAP
TMPO
TNNC1
TNNI3
TNNT2
TPM1
TTN
VCL
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [174kb]
Genetischer Hintergrund: Kennzeichen einer dilatativen Kardiomyopathie (DCM) ist eine Erweiterung (Dilatation) des Herzens, insbesondere des linken Ventrikels. Hierdurch kommt es trotz einer Volumenvergrößerung zu einer verminderten Pumpleistung, die bei den Betroffenen vor allem zu Luftnot als Hauptsymptom der Herzinsuffizienz führt. Zusätzlich können Thrombosen und Herzrhythmusstörungen mit erhöhtem Risiko für Herzinfarkte und plötzlichem Herztod auftreten. Etwa 20-35% der Fälle treten familiär auf und folgen einem autosomal dominanten Erbgang. Bisher sind mehr als 40 für eine DCM verantwortliche Gene bekannt. Dazu zählen vor allem Gene wie TTN, LMNA, MYH6 oder MYH7, aus denen verschiedene strukturelle Komponenten der Herzmuskulatur aufgebaut sind. Durch umfangreiche Studien betroffener Familien wurden Mutationen in weiteren Genen nachgewiesen, die auch im Rahmen syndromaler Erkrankungen zu einem erhöhten Risiko für eine DCM führen. Dazu zählen das Barth Syndrom (TAZ, OMIM # 302060), das Carvajal Syndrom (DES, OMIM # 605676), die Duchenne / Becker Muskeldystrophie (DMD, OMIM # 310200), oder die Emery-Dreifuss Muskeldystrophie (EMD, FHL1; OMIM # 310300, # 300696).
OMIM:
613424
612158
613881
604765
302045
612877
310300
605362
300696
235200
601493
115200
615396
613252
613426
613172
601154
606685
302060
607487
613243
613286
601494
611878
604145
613255
Hypertrophe Kardiomyopathie, 20 Gene
ACTC1
ACTN2
CSRP3
FXN
GAA
GLA
LAMP2
MYBPC3
MYH7
MYL2
MYL3
PLN
PRKAG2
TCAP
TNNC1
TNNI3
TNNT2
TPM1
TTR
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [29kb]
Genetischer Hintergrund: Die hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) gehört zu der großen Gruppe der Kardiomyopathien und ist mit einer Prävalenz von 1:500 eine der häufigsten genetisch bedingten Herzerkrankungen. Hauptmerkmal ist eine häufig asymmetrische, die linke Herzkammer betreffenden Verdickung (Hypertrophie) des Herzmuskels. Bei der obstruktiven Form (HOCM) ist die Herzmuskelwand (Septum) zwischen den beiden Kammern so stark verdickt, dass der Blutfluss behindert oder unterbrochen wird. Hauptbeschwerden sind Luftnot, sowie teilweise gefährliche Herzrhythmusstörungen mit Gefahr des plötzlichen Herztodes, insbesondere bei starker emotionaler oder körperlicher Belastung
(z. B. Leistungssport). Die HCM zählt zu den häufigsten, kardial bedingten Todesursachen bei jungen Menschen und wird in den meisten Fällen autosomal dominant vererbt. Pathogene Mutationen werden überwiegend in den Genen MYBPC3, MYH7, TNNI3, TNNT2, TPM1, MYL2, MYL3, ACTC1, ACTN2 und TCAP beschrieben. Zudem können Mutationen in weiteren Genen im Rahmen syndromaler Erkrankungen zu einem erhöhten Risiko für eine HCM führen. Dazu zählen RASopathien wie das Noonan-Syndrom (siehe oben), die Friedreich'sche Ataxie (FXN, # 229300), Morbus Fabry (GLA, # 301500), die Danon-Krankheit (LAMP2, # 300257) oder Morbus Pompe (GAA, OMIM # 232300).
OMIM:
612098
612158
612124
229300
232300
301500
300257
115197
192600
608758
608751
613874
600858
607487
613243
613690
115195
115196
105210
Long-QT-Syndrom, 14 Gene
AKAP9
ANK2
CACNA1C
CALM1
CAV3
KCNE1
KCNE2
KCNH2
KCNJ2
KCNJ5
KCNQ1
SCN4B
SCN5A
SNTA1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [41kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Beim Long-QT-Syndrom (LQTS) handelt es sich um eine klinisch und genetisch heterogene Herzerkrankung. Aus einer Störung der Erregungsbildung und Erregungsweiterleitung im Herzmuskel entstehen ventrikuläre Tachykardien, die zu Synkopen und zum Herzstillstand führen können. Auf molekulargenetischer Ebene wurden Varianten in verschieden Genen, die für Natrium-, Kalium-, Kalziumkanäle und die damit assoziierten Proteine kodieren identifiziert. Am häufigsten werden bei Betroffenen pathogene Keimbahnmutationen in den Genen KCNQ1 (Kv7.1), KCNH2 (Kv11.1) und SCN5A (Nav1.5) nachgewiesen. Je nach Art der Mutation sind sowohl dominante (LQT1 OMIM #192500; LQT2 OMIM #613688, LQT3 OMIM #603830) als auch seltene rezessive Erbgänge (Jervell und Lange-Nielsen Syndrom OMIM #220400 / KCNQ1) beschrieben. Neben Mutationen in den Hauptgenen wurden über 10 weitere Gene identifiziert, die für Kaliumkanäle (KCNJ2, KCNJ5) oder deren Untereinheiten (KCNE1, KCNE2), Kalziumkanäle (CACNA1C) oder Kanalregulatoren (z.B. CALM1) codieren und in denen pathogene Mutationen zum Auftreten seltener Sonderformen des LQTS führen (jeweils weniger als 1% der Fälle).
OMIM:
611820
600919
618447
616247
611818
613695
613693
613688
170390
613485
192500
611819
603830
612955
Non-Compaction-Kardiomyopathie, 11 Gene
ACTC1
ACTN2
DTNA
LDB3
MIB1
MYBPC3
MYH7
PRDM16
TAZ
TNNT2
TPM1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [27kb]
Genetischer Hintergrund: Die Non-compaction Kardiomyophatie (NCCM), auch left ventricular non compaction (LVNC), ist eine seltene, erblich bedingte primäre Kardiomyopathie, die aus einer abnormalen pränatalen Entwicklung des Myokards resultiert. Im Normalfall werden die während der frühen Embryonalentwicklung aus dem Endokard stammenden, in Form von Trabekeln (Gewebsbrücken) angelegten Myokardfasern im Laufe der weiteren Entwicklung immer weiter verdichtet, so dass das zu Beginn schwammartige Maschenwerk zu einer stabilen Struktur reift. Kommt es zum Arrest des trabekulären Verdichtungsprozesses, resultiert eine non-compaction Kardiomyophatie. Das klinische Erscheinungsbild ist variabel und vor allem von der Herzinsuffizienz dominiert. Daneben kommt es zu embolischen Komplikationen und unspezifischen Rhythmusstörungen. Am häufigsten wurden bei Patienten mit autosomal dominant vererbter NCCM Mutationen in den Genen MYH7 (Myosin heavy chain ß, LVNC5) und TPM1 (Tropomyosin, LVNC 9) nachgewiesen. Daneben können unter anderem Mutationen in den Genen ACTC1, PRDM16, TPM1, ACTN2, DTNA, MIB1, LDB3, MYBPC3, TNNT2 und TAZ (Barth-Syndrom) für das Auftreten der NCCM verantwortlich sein.
OMIM:
613424
612158
604169
601493
615092
615396
613426
615373
302060
601494
611878
Restriktive Kardiomyopathie, 13 Gene
ACTC1
BAG3
CRYAB
DES
MYBPC3
MYH7
MYL2
MYL3
MYPN
TNNI3
TNNT2
TPM1
TTR
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [22kb]
Genetischer Hintergrund: Bei der restriktiven Kardiomyopathie (RCM) kommt es durch das Wachstum ektopischen Bindegewebes zu einer Versteifung der Herzwand. Während die Größe der Herzkammern und die systolische Funktion normal bleiben, führt die beeinträchtigte Elastizität des Myokards zu einer Reduktion des diastolischen Pumpvolumens und einem Blutstau in den Vorhöfen und Lungenvenen. Klinisch liegt eine Herzinsuffizienz vor, deren Prognose ist umso schlechter ist, je früher sich die RCM manifestiert. Erblichen Formen der RCM liegt am häufigsten eine pathogene Mutation im TNNI3-Gen (RCM1, OMIM # 115210) zugrunde. Daneben wurden in Einzelfällen unter anderem auch Mutationen in TNNT2 (RCM3, OMIM # 612422), MYPN (RCM4, OMIM # 615248), ACTC1 (Monserrat et al., 2007) oder MYH7 (Neagoe et al., 2019) nachgewiesen. Es handelt sich meist um autosomal dominante Erbgänge. Bei seltenen Formen der RCM können jedoch auch digenische (z.B. in Verbindung mit einer Hämochromatose) oder autosomal rezessive Erbgänge zugrunde liegen.
OMIM:
612098
612954
608810
601419
115197
192600
608758
608751
615248
115210
612422
115196
105210
Short-QT-Syndrom, 6 Gene
CACNA1C
CACNA2D1
CACNB2
KCNH2
KCNJ2
KCNQ1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [19kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Das Short-QT-Syndrom (SQTS) ist eine hoch maligne erbliche Herzerkrankung, bei der im EKG ein abnormal verkürztes QT-Intervall (≤340 ms) nachweisbar ist. SQTS-Patienten haben ein erhöhtes familiäres Risiko für einen plötzlichen Herztod. Ursächlich sind pathologische Veränderungen in kardialen Ionenkanälen, die zu ventrikulären Tachyarrhythmien und lebensgefährlichen Synkopen führen. Die kausalen Genmutationen werden autosomal-dominant vererbt. Trotz familiärer Disposition ist nur bei etwa 15% der Patienten eine genetische Veranlagung nachweisbar. Betroffen von diesem sehr seltenen Syndrom sind überwiegend Kleinkinder und junge Erwachsene. Bei typischer Anamnese kann eine nachgewiesene Anlageträgerschaft die Entscheidung hinsichtlich der notwendigen kardiologischen Überwachung unterstützen.
OMIM:
611875
611876
609620
609622
609621
Thorakales Aortenaneurysma, 9 Gene
ACTA2
COL3A1
FBN1
MYH11
MYLK
SMAD3
TGFB2
TGFBR1
TGFBR2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [31kb]
Genetischer Hintergrund: Ein Aneurysma kann zu tödlichen Dissektionen und Rupturen, wobei die Gefäßerweiterung oft lange unerkannt bleibt. Insbesondere für Thorakale Aortenaneurysmen sind kausale Genmutationen beschrieben, die autosomal-dominant vererbt werden ("Heritable Thoracic Aortic Diasease", HTAD).
Bei etwa 10 - 15% der Patienten liegt die HTAD als syndromale Erkrankung vor, bei der die entsprechenden Genmutationen ein Marfan-Syndrom, Loeys-Dietz-Syndrom, Ehlers-Danlos-Syndrom oder Aneurysma-Osteoarthritis hervorrufen. Etwa 80% der Patienten zeigen eine sporadische TAD ohne positive Familienanamnese. Bei Früherkennung der genetischen Ursache gibt es bereits einige Gen-spezifischen Empfehlungen für die Prophylaxe und Behandlung.
OMIM:
611788
130050
154700
132900
613780
613795
614816
609192
610168
Tumorerkrankungen
Hereditäres Brust- und Ovarialkarzinom (HBOC), 6 Gene
BRCA1
BRCA2
CHEK2
PALB2
RAD51C
TP53
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Indikation: ein
Einschlusskriterium des deutschen Konsortiums für familiären Brust- und Eierstockkrebs muss erfüllt sein. Die Untersuchung darf erst durchgeführt werden, wenn die Indikationsstellung aus den Auftragshinweisen geprüft und beurteilt werden kann.
Bei entsprechender Indikation kann die Diagnostik auf weitere Gene wie
ATM
BARD1
BRIP1
CDH1
NBN
PTEN
RAD51D erweitert werden.
Methodik: NGS [23kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Brustkrebserkrankungen treten überwiegend sporadisch auf. Bei etwa 5-10% deuten eine familiäre Häufung und ein frühzeitiges Erkrankungsalter auf eine genetische Ursache hin. Bei bis zu 50% dieser Fälle können Mutationen in den Genen BRCA1 und BRCA2 (BReast CAncer, early-onset) nachgewiesen werden. Die entsprechenden Proteine sind an der DNA-Reparatur und der Kontrolle der Zellteilung beteiligt. Es sind zahlreiche Sequenzvarianten, Duplikationen und Deletionen dieser Gene beschrieben, die zu unkontrolliertem Zellwachstum führen, sodass Krebs entstehen kann (Breast Cancer Information Core, BIC). Die Vererbung der Disposition folgt einem autosomal-dominanten Erbgang. Eine Krebserkrankung tritt dann auf, wenn bei Anlageträgern einer Keimbahnmutation im Laufe des Lebens zusätzlich die zweite Genkopie auf dem anderen Allel inaktiviert wird. Das Vorliegen einer Mutation im BRCA1- oder BRCA2-Gen erhöht deutlich das Risiko für eine Erkrankung an Brustkrebs auf 60-80% und/oder Eierstockkrebs auf 20-40% ("unvollständige Penetranz").
Für männliche Mutationsträger besteht ebenfalls ein erhöhtes Risiko für Mammakarzinome. Zusätzlich ist auch das Risiko für Prostata-, Pankreas-, Magen- oder kolorektale Karzinome erhöht. Inzwischen wurden weitere Kandidatengene für eine Risikoerhöhung bei familiärem Brust- und Eierstockkrebs identifiziert. Darunter zählen u. a. CHEK2, PALB2, PTEN, TP53, CDH1, RAD51C, RAD51D, STK11 und ATM (Kobayashi H. et al 2013, Antoniou AC. et al 2014).
OMIM:
604370
612555
114480
613399
158350
614291
HBOC - PARP Inhibitoren Therapie, 2 Gene
BRCA1
BRCA2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Bitte beachten: die Untersuchung der Gene
BRCA1 und
BRCA2 kann vor einer Behandlung mit PARP Inhibitoren (z.B. Olaparib) durchgeführt werden,
auch wenn die Voraussetzungen zur Keimbahndiagnostik laut S3-Leitlinie Mammakarzinom nicht erfüllt sind. Olaparip ist für Patientinnen mit lokal fortgeschrittenen oder metastasierten, HER2-negativen Mammakarzinomen oder Platin-sensitiven, fortgeschrittenen, progressiven oder rezidivierenden high-grade epithelialen Ovarial-, Eileiter- oder primären Peritonealkarzinomen zugelassen.
Methodik: NGS [15kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: PARP-Inhibitoren sind Hemmstoffe der Poly-ADP-Ribose-Polymerasen (PARP1 und PARP2), die an der Reparatur von DNA-Einzelstrangbrüchen beteiligt sind. Die Blockierung von PARP durch einen PARP-Inhibitor führt zu einer Fehlfunktion der DNA-Reparaturmaschinerie (PARP-Trapping) und beim nächsten Durchlauf der Replikationsgabel entstehen Doppelstrangbrüche. BRCA1 oder BRCA2-defizienten Tumorzellen fehlt zudem die Fähigkeit zur homologen Rekombinationsreparatur (HRR), wodurch diese die entstehenden Doppelstrangbrüche nicht sequenztreu reparieren können. Durch die alternative, allerdings hochgradig fehleranfällige nicht-homologe Verknüpfung der Doppelstrangbrüche akkumuliert die Zelle in jeder Replikationsrunde eine höhere Anzahl an Mutationen. Letztendlich leiten diese Zellen den programmierten Zelltod ein und es kommt im Idealfall zu einer Regression des Tumors. Zellen mit mindestens einem funktionsfähigen BRCA1 und BRCA2-Allel überleben die PARB-Inhibition aufgrund ihres funktionsfähigen HRR-Mechanismus. Der HRR-Pathway hat neben BRCA1 und BRCA2 weitere Komponenten. Daher besteht die Möglichkeit, dass auch Patienten ohne nachgewiesene Keimbahnmutation in den Genen BRCA1 oder BRCA2 aber defektem Doppelstrangreparatur-Mechanismus ('BRCAness' z.B. Mutationen im PALB2-Gen) von einer Behandlung mit PARP-Inhibitoren profitieren (Buisson et al. 2010; Lord et al. 2017; Pettitt et al. 2018; McGlynn et al. 2002; Polak et al., 2017).
OMIM:
604370
612555
Hereditäres nicht-polypöses kolorektales Karzinom (HNPCC), 5 Gene
EPCAM
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Indikation: Amsterdam-II-Kriterien erfüllt oder auffälliger molekularpathologischer Vorbefund am Tumor (MSI-H, Ausfall eines oder mehrerer MMR-Proteine)
Methodik: NGS [12kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Hereditäres kolorektales Karzinom ohne Polyposis "HNPCC" (hereditary nonpolyposis colorectal cancer) ist die häufigste Form der autosomal-dominant vererbten Dickdarmkrebserkrankungen. Bei den Patienten treten meist bereits in jungen Jahren einzelne kolorektale Adenome oder Karzinome auf und es besteht zeitlebens ein stark erhöhtes Krebsrisiko. Inzwischen sind mindestens vier so genannte DNA-Reparatur-Gene bekannt (MLH1, MSH2, MSH6, PMS2), in denen Mutationen zu einem erhöhten Risiko für Dickdarmkrebs und HNPCC-assoziierten Karzinomen mit anderen Lokalisationen (Endometrium, Ovar, Dünndarm, Magen, ableitende Harnwege, Haut, hepatobiliäres System und Gehirn) führen. Familienangehörige ersten Grades eines Mutationsträgers haben ein Risiko von 50%, selbst Anlageträger dieser Mutation zu sein. Bei Mutationsträgern liegt das Erkrankungsrisiko für Darmkrebs oder Neoplasien in anderen Organen bis zum 80. Lebensjahr bei etwa 80% (Steinke V et al. 2013).
OMIM:
613244
609310
120435
600678
600259
Familiäre adenomatöse Polyposis coli, 2 Gene
APC
MUTYH
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [10kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Die Familiäre Adenomatöse Polyposis coli (FAP) ist eine autosomal-dominant vererbte Krankheit. Im Normalfall entwickeln die Betroffenen hunderte bis tausende adenomatöse kolorektale Polypen mit hohem Entartungspotenzial. Beim Gardner Syndrom (eine Variante der FAP) treten neben den kolorektalen Adenomen auch Osteome, Desmoid-Tumoren und andere Neoplasien auf. In ca. 80% aller Fälle einer klassischen FAP liegt der Erkrankung eine Mutation im APC-Gen zugrunde. Die MUTYH-assoziierte Polyposis (MAP) ist eine autosomal-rezessive Form, die im Vergleich zur FAP durch einen deutlich milderen Phänotyp mit deutlich weniger Polypen gekennzeichnet ist. Bei ca. 30% aller MAP-Fälle werden Mutationen im MUTYH-Gen identifiziert.
OMIM:
175100
608456
Familiäre juvenile Polyposis, 2 Gene
BMPR1A
SMAD4
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [3kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Die Juvenile Polyposis coli (JPS) ist eine autosomal dominant vererbte Krankheit. Sie ist durch das Auftreten hamartomatöser Polypen des Magens, des Dünndarmes, des Kolons und des Rektums gekennzeichnet, die sich in ca. 20% der Fälle zu Adenokarzinomen weiterentwickeln können. Bis zu 30% aller Fälle können auf Mutationen im BMPR1A- oder SMAD4-Gen zurückgeführt werden. Differentialdiagnostisch ist die JPS von den PTEN Hamartoma-Tumor-Syndromen (PHTS) wie dem Cowden- und dem Bannayan-Riley-Ruvalcaba-Syndrom zu unterscheiden, denen Mutationen im PTEN-Gen zugrunde liegen.
OMIM:
174900
Kolonkarzinom, 7 Gene
TP53
CHEK2
MUTYH
POLE
POLD1
PTEN
STK11
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [16kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Darmkrebs tritt meist sporadisch auf. Ein frühzeitiges Erkrankungsalter und eine familiäre Häufung weisen in 3-5% der Fälle allerdings auf einen genetischen Hintergrund der Erkrankung hin. In der überwiegenden Anzahl der hereditären Darmkrebsfälle deutet eine Mikrosatelliteninstabiliät im Tumorgewebe oder eine große Anzahl von Darmpolypen bereits auf das Vorliegen eines hereditären nicht-polypösen Kolonkarzinoms (HNPCC) oder einer familiären adenomatösen Polyposis (FAP) hin. Falls sich pathologisch keine Hinweise auf HNPCC oder FAP ergeben, können Mutationen in Genen wie BMPR1A, SMAD4 (Juvenile Polyposis Coli), MUTYH (MUTYH-assoziierte Polyposis), STK11 (Peutz-Jeghers-Syndrom), TP53 und CHEK2 (Li-Fraumeni-Syndrom), POLD1, POLE oder PTEN (Cowden Syndrom 1) für das Krebsleiden ursächlich sein.
OMIM:
114500
609265
608456
615083
612591
158350
175200
Kolonkarzinom mit Polyposis, 11 Gene
APC
BMPR1A
MUTYH
SMAD4
GREM1
MSH3
NTHL1
POLE
POLD1
PTEN
STK11
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [24,5kb], MLPA
Genetischer Hintergrund:
Kolorektale Tumore (Colorectal carcinoma, CRC) gehören zu den häufigsten Krebserkrankungen weltweit und treten meistens sporadisch auf.
Eine Mikrosatelliteninstabiliät im Tumorgewebe deutet auf das Vorliegen eines hereditären nicht-polypösen Kolonkarzinoms (HNPCC) hin.
Für etwa 15 bis 35% der Fälle ist eine genetische Prädisposition für ein Polyposis-Syndrom nachweisbar (Short E und Sampson J 2019).
Bei einer großen Anzahl kolorektaler Polypen (>10) ist die genetische Testung auf Mutationen im APC- und im MUTYH-Gen indiziert, die
zu familiärer adenomatöser Polyposis (FAP) bzw. MUTYH-assoziierte Polyposis (MAP) führen. Ein milderer Verlauf von autosomal dominant vererbter FAP wird oft als attenuierte FAP (AFAP) bezeichnet und ähnelt der autosomal rezessiven MAP (Aretz S 2010). Ebenso charakterisiert durch eine Häufung von Dickdarmkrebs mit meist jungem Erkrankungsalter (>40 Jahre) ist die Polymerase Proofreading-assoziierte Polyposis (PPAP). Ursächlich für PPAP sind Mutationen in den Genen POLD1 und POLE. Bei den bisher identifizierten Familien zeigte sich eine starke Variabilität des Krankheitsverlaufs im Hinblick auf die Anzahl der Polypen (>5), das Erkrankungsalter und das Risiko für Darmkrebs (https://www.humangenetics.uni-bonn.de/de). Zudem sind weitere Gene bekannt, deren Mutationen mit Polyposis assoziiert sein können: BMPR1A, SMAD4 (Juvenile Polyposis Coli),GREM1 (Hereditary mixed polyposis syndrome, HMPS). MSH3, NTHL1 (Mismatch repair gene biallelic inactivation-related adenomatous polyposis), STK11 (Peutz-Jeghers-Syndrom) und PTEN (Cowden-Syndrom 1).
OMIM:
175100
174900
608456
617100
616415
615083
612591
158350
175200
Li-Fraumeni-Syndrom / Li-Fraumeni-Syndrom 2 / TPDS, 3 Gene
TP53
CHEK2
BAP1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [5kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Das Li-Fraumeni-Syndrom (LFS) ist eine autosomal-dominant vererbte Krebsprädisposition junger Menschen. Die Inzidenz dieser seltenen Krankheit ist schwer abzuschätzen. Es kann jede Art von Tumor in jedem Alter auftreten. Charakteristisch sind Osteosarkome, Weichteilsarkome und Brustkrebs, sowie Leukämien, Lymphome, Hirntumoren und Adenokarzinome. In etwa 70% der LFS-Familien wird eine Keimbahn-Mutation im TP53-Gen gefunden. In einigen Familien wurde eine Keimbahnmutation im CHEK2-Gen nachgewiesen. Für Träger einer pathogenen Mutation im TP53-Gen ist das Risiko, mit Krebs zu erkranken, 15% im Alter von 15 Jahren, 80% für 50-jährige Frauen und 40% für gleichaltrige Männer. Dieser signifikante Unterschied zwischen beiden Geschlechtern wird fast vollständig durch die Fälle von Brustkrebs erklärt. Besonders nach Bestrahlung ist das Risiko für einen Zweittumor hoch.
OMIM:
151623
609265
614327
Magenkarzinom, 11 Gene
CDH1
BMPR1A
CHEK2
EPCAM
MLH1
MSH2
MSH6
PMS2
PTEN
SMAD4
STK11
TP53
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [22kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Magenkrebs tritt überwiegend sporadisch auf. Bei etwa 10% der Fälle deutet eine familiäre Häufung oder ein frühzeitiges Erkrankungsalter auf eine genetische Ursache hin. Mutationen im CDH1-Gen sind für das Auftreten eines Teils der Magenkarzinome vom diffusen Typ verantwortlich und erhöhen das Lebenszeitrisiko zu erkranken auf 80% (Chun und Ford, 2012). Magenkrebs tritt allerdings auch als Manifestation verschiedener anderer genetischer Krebs-Prädispositions-Syndrome wie dem Lynch-Syndrom II (Mutationen im MSH2-Gen), der familiären adenomatösen Polyposis (Mutationen im APC-Gen), dem Peutz-Jeghers-Syndrom (Mutationen im STK1-Gen), dem Cowden-Syndrom (Mutationen im PTEN-Gen) oder dem Li-Fraumeni-Syndrom (Mutationen im TP53-Gen) auf.
In allen Fällen folgt die Vererbung der Disposition einem autosomal-dominanten Erbgang. Eine Krebserkrankung tritt dann auf, wenn bei Anlageträgern einer Keimbahnmutation im Laufe des Lebens zusätzlich die zweite Genkopie auf dem anderen Allel inaktiviert wird.
OMIM:
137215
174900
609265
613244
609310
120435
614350
614337
175200
151623
158350
Magenkarzinom – erweiterte Diagnostik, 17 Gene
CDH1
APC
ATM
BMPR1A
BRCA1
BRCA2
CHEK2
EPCAM
MLH1
MSH2
MSH6
MUTYH
PMS2
PTEN
SMAD4
STK11
TP53
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS
[58kb]
Genetischer Hintergrund: Magenkrebs tritt überwiegend sporadisch auf. Bei etwa 10% der Fälle deutet eine familiäre Häufung oder ein frühzeitiges Erkrankungsalter auf eine genetische Ursache hin. Mutationen im CDH1-Gen sind für das Auftreten eines Teils der Magenkarzinome vom diffusen Typ verantwortlich und erhöhen das Lebenszeitrisiko zu erkranken auf 80% (Chun und Ford, 2012). Magenkrebs tritt allerdings auch als Manifestation verschiedener anderer genetischer Krebs-Prädispositions-Syndrome wie dem Lynch-Syndrom II (Mutationen im MSH2-Gen), der familiären adenomatösen Polyposis (Mutationen im APC-Gen), dem Peutz-Jeghers-Syndrom (Mutationen im STK1-Gen), dem Cowden-Syndrom (Mutationen im PTEN-Gen) oder dem Li-Fraumeni-Syndrom (Mutationen im TP53-Gen) auf.
In allen Fällen folgt die Vererbung der Disposition einem autosomal-dominanten Erbgang. Eine Krebserkrankung tritt dann auf, wenn bei Anlageträgern einer Keimbahnmutation im Laufe des Lebens zusätzlich die zweite Genkopie auf dem anderen Allel inaktiviert wird.
OMIM:
175100
608456
137215
174900
609265
613244
609310
120435
614350
614337
175200
151623
604370
612555
158350
Malignes Melanom, 8 Gene
CDKN2A
CDK4
ACD
BAP1
MITF
POT1
TERF2IP
TERT
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [23kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Bei etwa 10% aller Fälle des malignen Melanoms deuten frühes Erkrankungsalter, Rezidive oder familiäre Häufung auf eine genetische Prädisposition hin. Unter diesen Voraussetzungen ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Krankheit eine Mutation im CDKN2A-Gen zugrunde liegt 10-20%. Träger von Mutationen im CDKN2A-Gen tragen neben einem erhöhten Hautkrebsrisiko auch ein erhöhtes Risiko am Pankreaskarzinom oder am zerebralen Astrozytom zu erkranken. Neben Mutationen in CDKN2A wurden in seltenen Fällen des familiären malignen Melanoms auch Mutationen in weiteren Genen wie zum Beispiel CDK4 oder BAP1 identifiziert.
OMIM:
606719
155601
155755
609048
609377
614327
614456
615848
615134
Nierenkarzinom, 10 Gene
FH
FLCN
MET
CHEK2
PTEN
SMARCB1
TP53
TSC1
TSC2
VHL
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [22kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Für das hereditäre papilläre Nierenkarzinom Typ1 (HPRCC) sind multiple bilaterale papilläre Nierenzellkarzinome charakteristisch. Ca. 10-15% aller Nierenzellkarzinome werden histologisch dem papillären Typ zugeordnet. Während der überwiegende Teil aller Nierenzellkarzinome sporadisch auftritt, wird in seltenen Fällen eine familiäre Häufung beobachtet. HPRCC ist ein durch Keimbahnmutationen im MET- Proto-Onkogen autosomal dominant vererbtes Tumorsyndrom mit unvollständiger Penetranz. Das HPRCC ist klinisch von anderen erblichen Syndromen mit Nierenkarzinomen wie dem Von-Hippel-Lindau Syndrom (Gen: VHL), dem Birt-Hogg-Dubé Syndrom (Gen: FLCN) und der erblichen Leiomyomatose mit Nierenzellkarzinom (HLRCC; Gen: FH) zu unterscheiden. Nierenzellkarzinome können zudem im Rahmen eines Cowden-Syndroms (Gen: PTEN) oder eines Li-Fraumeni-Syndroms auftreten (Gene TP53 und CHEK2).
OMIM:
605074
606812
135150
609265
158350
609322
151623
191100
613254
193300
Nierenkarzinom – erweiterte Diagnostik, 21 Gene
FH
FLCN
MET
BAP1
CHEK2
DICER1
DIS3L2
MLH1
MSH2
EPCAM
MSH6
PMS2
PTEN
SDHB
SDHD
SMARCB1
TP53
TSC1
TSC2
VHL
WT1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS
[47kb]
Genetischer Hintergrund: Für das hereditäre papilläre Nierenkarzinom Typ1 (HPRCC) sind multiple bilaterale papilläre Nierenzellkarzinome charakteristisch. Ca. 10-15% aller Nierenzellkarzinome werden histologisch dem papillären Typ zugeordnet. Während der überwiegende Teil aller Nierenzellkarzinome sporadisch auftritt, wird in seltenen Fällen eine familiäre Häufung beobachtet. HPRCC ist ein durch Keimbahnmutationen im MET- Proto-Onkogen autosomal dominant vererbtes Tumorsyndrom mit unvollständiger Penetranz. Das HPRCC ist klinisch von anderen erblichen Syndromen mit Nierenkarzinomen wie dem Von-Hippel-Lindau Syndrom (Gen: VHL), dem Birt-Hogg-Dubé Syndrom (Gen: FLCN) und der erblichen Leiomyomatose mit Nierenzellkarzinom (HLRCC; Gen: FH) zu unterscheiden. Nierenzellkarzinome können zudem im Rahmen eines Cowden-Syndroms (Gen: PTEN) oder eines Li-Fraumeni-Syndroms auftreten (Gene TP53 und CHEK2).
OMIM:
605074
606812
614327
138800
135150
609265
158350
609322
151623
115310
168000
191100
613254
193300
194070
Ovarialkarzinom, 10 Gene
BRCA1
BRCA2
BRIP1
MLH1
MSH2
MSH6
PALB2
RAD51C
RAD51D
STK11
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [47kb]
Genetischer Hintergrund: Die überwiegende Anzahl erblicher Ovarialkarzinome sind auf Keimbahnmutationen in den Genen BRCA1 und BRCA2 (hereditäres Brust- und Ovarialkarzinom, HBOC) und auf Mutationen der Mismatch-Reparaturgene MLH1, MSH2 und MSH6 (hereditäres nicht-polypösers kolorektales Karzionom, HNPCC) zurückzuführen. Auch das Vorliegen eines Peutz-Jeghers Syndroms (Mutationen im STK11-Gen) kann zum Auftreten von Tumoren des Ovars (meist Keimstrang-Stroma-Tumoren) führen. Weiterhin wurden pathogene Mutationen in den Genen RAD51C und RAD51D als Risikofaktoren identifiziert.
OMIM:
604370
612555
114480
609310
120435
614350
613399
614291
175200
Ovarialkarzinom (ohne BRCA1/BRCA2), 8 Gene
BRIP1
MLH1
MSH2
MSH6
PALB2
RAD51C
RAD51D
STK11
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [15kb]
Genetischer Hintergrund: Die überwiegende Anzahl erblicher Ovarialkarzinome sind auf Keimbahnmutationen in den Genen BRCA1 und BRCA2 (hereditäres Brust- und Ovarialkarzinom, HBOC) und auf Mutationen der Mismatch-Reparaturgene MLH1, MSH2 und MSH6 (hereditäres nicht-polypösers kolorektales Karzionom, HNPCC) zurückzuführen. Auch das Vorliegen eines Peutz-Jeghers Syndroms (Mutationen im STK11-Gen) kann zum Auftreten von Tumoren des Ovars (meist Keimstrang-Stroma-Tumoren) führen. Weiterhin wurden pathogene Mutationen in den Genen RAD51C und RAD51D als Risikofaktoren identifiziert.
OMIM:
114480
609310
120435
614350
613399
614291
175200
Pankreaskarzinom - PARP Inhibitoren Therapie, 2 Gene
BRCA1
BRCA2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Bitte beachten: die Untersuchung der Gene
BRCA1 und
BRCA2 kann bei Patientinnen und Patienten mit nach mindestens 16-wöchiger platinhaltiger Behandlung in der Erstlinien-Chemotherapie nicht progredientem, metastasiertem Adenokarzinom des Pankreas vor einer Behandlung mit PARP Inhibitoren durchgeführt werden.
Methodik: NGS [15kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: PARP-Inhibitoren sind Hemmstoffe der Poly-ADP-Ribose-Polymerasen (PARP1 und PARP2), die an der Reparatur von DNA-Einzelstrangbrüchen beteiligt sind. Die Blockierung von PARP durch einen PARP-Inhibitor führt zu einer Fehlfunktion der DNA-Reparaturmaschinerie (PARP-Trapping) und beim nächsten Durchlauf der Replikationsgabel entstehen Doppelstrangbrüche. BRCA1 oder BRCA2-defizienten Tumorzellen fehlt zudem die Fähigkeit zur homologen Rekombinationsreparatur (HRR), wodurch diese die entstehenden Doppelstrangbrüche nicht sequenztreu reparieren können. Durch die alternative, allerdings hochgradig fehleranfällige nicht-homologe Verknüpfung der Doppelstrangbrüche akkumuliert die Zelle in jeder Replikationsrunde eine höhere Anzahl an Mutationen. Letztendlich leiten diese Zellen den programmierten Zelltod ein und es kommt im Idealfall zu einer Regression des Tumors. Zellen mit mindestens einem funktionsfähigen BRCA1 und BRCA2-Allel überleben die PARB-Inhibition aufgrund ihres funktionsfähigen HRR-Mechanismus. Der HRR-Pathway hat neben BRCA1 und BRCA2 weitere Komponenten. Daher besteht die Möglichkeit, dass auch Patienten ohne nachgewiesene Keimbahnmutation in den Genen BRCA1 oder BRCA2 aber defektem Doppelstrangreparatur-Mechanismus ('BRCAness' z.B. Mutationen im PALB2-Gen) von einer Behandlung mit PARP-Inhibitoren profitieren (Buisson et al. 2010; Lord et al. 2017; Pettitt et al. 2018; McGlynn et al. 2002; Polak et al., 2017).
OMIM:
604370
612555
Pankreaskarzinom, 6 Gene
BRCA1
BRCA2
CDKN2A
PALB2
STK11
TP53
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [22,5kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Ca. 3% aller duktalen Pankreaskarzinome liegt eine genetische Ursache zugrunde. Am häufigsten ist hier das Familiäre Pankreaskarzinomsyndrom (FPC) welches zum Teil auf Mutationen im PALB2-Gen zurückzuführen ist. Das Pankreaskarzinom tritt allerdings auch als Manifestation verschiedener anderer Syndrome wie dem Peutz-Jeghers-Syndrom (PJS; Mutationen im STK11-Gen; 18,5-fache Risikoerhöhung), dem familiären Pankreaskarzinom-Melanom-Syndrom (PCMS; Mutationen im CDKN2A-Gen; 13-22-fache Risikoerhöhung) oder dem Li-Fraumeni-Syndrom (LFS; Mutationen im TP53-Gen) auf. Des Weiteren haben Patienten mit hereditärem Brust- und Ovarialkarzinom (HBOC; Mutationen im BRCA1 oder BRCA2-Gen), Patienten mit Lynch-Syndrom (HNPCC; Mutationen im MLH1-, MSH2-, MSH6- oder PMS2-Gen) und Patienten mit familiärer adenomatöser Polyposis coli (FAP; Mutationen im APC-Gen) ein erhöhtes Risiko, an einem Pankreaskarzinom zu erkranken. Zudem zeigen neuere Forschungsergebnisse, dass Mutationen in den Genen ATM, CDC73, CHEK2 und PTEN das Risiko, an einem Pankreaskarzinom zu erkranken erhöhen.
OMIM:
604370
612555
606719
613348
175200
151623
Pankreaskarzinom – erweiterte Diagnostik, 16 Gene
BRCA1
BRCA2
CDKN2A
PALB2
STK11
TP53
APC
ATM
CDC73
CHEK2
MLH1
MSH2
EPCAM
MSH6
PMS2
PTEN
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS
[56,5kb]
Genetischer Hintergrund: Ca. 3% aller duktalen Pankreaskarzinome liegt eine genetische Ursache zugrunde. Am häufigsten ist hier das Familiäre Pankreaskarzinomsyndrom (FPC) welches zum Teil auf Mutationen im PALB2-Gen zurückzuführen ist. Das Pankreaskarzinom tritt allerdings auch als Manifestation verschiedener anderer Syndrome wie dem Peutz-Jeghers-Syndrom (PJS; Mutationen im STK11-Gen; 18,5-fache Risikoerhöhung), dem familiären Pankreaskarzinom-Melanom-Syndrom (PCMS; Mutationen im CDKN2A-Gen; 13-22-fache Risikoerhöhung) oder dem Li-Fraumeni-Syndrom (LFS; Mutationen im TP53-Gen) auf. Des Weiteren haben Patienten mit hereditärem Brust- und Ovarialkarzinom (HBOC; Mutationen im BRCA1 oder BRCA2-Gen), Patienten mit Lynch-Syndrom (HNPCC; Mutationen im MLH1-, MSH2-, MSH6- oder PMS2-Gen) und Patienten mit familiärer adenomatöser Polyposis coli (FAP; Mutationen im APC-Gen) ein erhöhtes Risiko, an einem Pankreaskarzinom zu erkranken. Zudem zeigen neuere Forschungsergebnisse, dass Mutationen in den Genen ATM, CDC73, CHEK2 und PTEN das Risiko, an einem Pankreaskarzinom zu erkranken erhöhen.
OMIM:
604370
612555
606719
613348
175200
151623
175100
609265
613244
609310
120435
600678
600259
158350
Paragangliom-Phäochromozytom-Syndrom, 11 Gene
RET
SDHAF2
SDHA
SDHB
SDHC
SDHD
VHL
MAX
MEN1
NF1
TMEM127
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [20kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Phäochromozytome und Paragangliome sind oft gutartige, katecholamin-sekretierende oder auch nicht-sekretierende Tumoren des Nebennierenmarks (Phäochromozytom) oder der extraadrenalen autonomen Ganglien des parasympathischen oder sympathischen Nervensystems (Paragangliom). Circa zehn Prozent der Phäochromozytome und 10-40% der Paragangliome sind maligne und können Metastasen bilden. Sezernierende (sympathische) Paragangliome liegen überwiegend im Thorax- Abdomen- und Beckenbereich. Durch die Hypersekretion der Katecholamine manifestieren sich klinische Symptome wie Bluthochdruck, Schweißausbrüche, Kopfschmerzen oder Hämaturie. Nicht-sezernierende (parasympathische) Paragangliome liegen dagegen im Kopf- und Halsbereich und fallen als wachsende Tumoren auf, die durch Raumforderung Tinnitus, Schluckbeschwerden, Schmerzen und andere Symptome auslösen.
Zehn Prozent aller autosomal dominant vererbten Paragangliom-Phäochromozytom-Syndrome sind durch Keimbahnmutationen in den Genen SDHA, SDHB, SDHC, SDHD und SDHAF2, die den Komplex II der mitochondrialen Atmungskette aufbauen, bedingt. Für SDHD und SDHAF2 gilt, dass die Krankheit aufgrund maternalem Imprintings nur durch den Vater vererbt werden kann. Mutationen in den Genen MAX und TMEM127 bewirken das Auftreten isolierter, autosomal dominanter Phäochromozytome. Phäochromozytome treten auch im Rahmen einer Multiplen Endokrinen Neoplasie vom Typ I (MEN1; MEN1-Gen) oder vom Typ IIA/IIB (MEN2A, MEN2B; RET-Protoonkogen) auf. Auch Patienten mit dem von-Hippel-Lindau-Syndrom (VHL; VHL-Gen) und in seltenen Fällen auch Patienten mit Neurofibromatose Typ I (Morbus Recklinghausen, NF1; NF1-Gen) können Phäochromozytome entwickeln.
OMIM: 171300
601650
614165
15310
605373
168000
131100
162200
Prostatakarzinom - PARP Inhibitoren Therapie, 2 Gene
BRCA1
BRCA2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Bitte beachten: die Untersuchung der Gene
BRCA1 und
BRCA2 kann bei Patienten mit metastasiertem und kastrationsresistentem Prostatakarzinom vor einer Behandlung mit PARP Inhibitoren durchgeführt werden.
Methodik: NGS [15kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: PARP-Inhibitoren sind Hemmstoffe der Poly-ADP-Ribose-Polymerasen (PARP1 und PARP2), die an der Reparatur von DNA-Einzelstrangbrüchen beteiligt sind. Die Blockierung von PARP durch einen PARP-Inhibitor führt zu einer Fehlfunktion der DNA-Reparaturmaschinerie (PARP-Trapping) und beim nächsten Durchlauf der Replikationsgabel entstehen Doppelstrangbrüche. BRCA1 oder BRCA2-defizienten Tumorzellen fehlt zudem die Fähigkeit zur homologen Rekombinationsreparatur (HRR), wodurch diese die entstehenden Doppelstrangbrüche nicht sequenztreu reparieren können. Durch die alternative, allerdings hochgradig fehleranfällige nicht-homologe Verknüpfung der Doppelstrangbrüche akkumuliert die Zelle in jeder Replikationsrunde eine höhere Anzahl an Mutationen. Letztendlich leiten diese Zellen den programmierten Zelltod ein und es kommt im Idealfall zu einer Regression des Tumors. Zellen mit mindestens einem funktionsfähigen BRCA1 und BRCA2-Allel überleben die PARB-Inhibition aufgrund ihres funktionsfähigen HRR-Mechanismus. Der HRR-Pathway hat neben BRCA1 und BRCA2 weitere Komponenten. Daher besteht die Möglichkeit, dass auch Patienten ohne nachgewiesene Keimbahnmutation in den Genen BRCA1 oder BRCA2 aber defektem Doppelstrangreparatur-Mechanismus ('BRCAness' z.B. Mutationen im PALB2-Gen) von einer Behandlung mit PARP-Inhibitoren profitieren (Buisson et al. 2010; Lord et al. 2017; Pettitt et al. 2018; McGlynn et al. 2002; Polak et al., 2017).
OMIM:
604370
612555
Prostatakarzinom, 3 Gene
BRCA2
ATM
BRCA1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [25kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Das Prostatakarzinom (PCa) ist die häufigste Krebserkrankung bei Männern in Deutschland. Insgesamt liegt die Wahrscheinlichkeit für Männer aus Industrienationen bei ca. 40%, am PCa zu erkranken, wobei allerdings drei Viertel aller Erkrankten symptomfrei bleiben. Frühzeitiges Erkrankungsalter und familiäre Häufung deuten auf eine genetische Ursache hin. Einiger dieser Fälle können auf dominante Mutationen im BRCA2- Gen zurückgeführt werden und Patienten mit einer heterozygoten Mutation im BRCA2-Gen haben ein höheres Risiko, an einer prognostisch ungünstigeren Form des Prostatakarzinoms zu erkranken. Eine Krebserkrankung tritt auf, wenn bei Anlageträgern einer Keimbahnmutation im Laufe des Lebens zusätzlich die zweite Genkopie auf dem anderen Allel inaktiviert wird. Zudem gelten Mutationen in CDH1 und CHEK2 als Risikofaktoren für eine erbliche Prädisposition. In einer aktuellen Studie wurden außerdem Mutationen in den Genen ATM, BRCA1, RAD51D und PALB2 als weitere Risikofaktoren beschrieben (Pritchard et al., 2016).
OMIM:
604370
176807
114480
Prostatakarzinom - erweiterte Diagnostik, 8 Gene
BRCA2
ATM
BRCA1
CDH1
CHEK2
FANCA
HOXB13
PALB2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS
[37kb]
Genetischer Hintergrund: Das Prostatakarzinom (PCa) ist die häufigste Krebserkrankung bei Männern in Deutschland. Insgesamt liegt die Wahrscheinlichkeit für Männer aus Industrienationen bei ca. 40%, am PCa zu erkranken, wobei allerdings drei Viertel aller Erkrankten symptomfrei bleiben. Frühzeitiges Erkrankungsalter und familiäre Häufung deuten auf eine genetische Ursache hin. Einiger dieser Fälle können auf dominante Mutationen im BRCA2- Gen zurückgeführt werden und Patienten mit einer heterozygoten Mutation im BRCA2-Gen haben ein höheres Risiko, an einer prognostisch ungünstigeren Form des Prostatakarzinoms zu erkranken. Eine Krebserkrankung tritt auf, wenn bei Anlageträgern einer Keimbahnmutation im Laufe des Lebens zusätzlich die zweite Genkopie auf dem anderen Allel inaktiviert wird. Zudem gelten Mutationen in CDH1 und CHEK2 als Risikofaktoren für eine erbliche Prädisposition. In einer aktuellen Studie wurden außerdem Mutationen in den Genen ATM, BRCA1, RAD51D und PALB2 als weitere Risikofaktoren beschrieben (Pritchard et al., 2016).
OMIM:
604370
176807
114480
609265
610997
227650
Hereditäre Tumorsyndrome, 113 Gene
individuelle Tumordiagnostik
Stoffwechselerkrankungen
Hereditäre Fiebersyndrome, 14 Gene inklusive MEFV
MEFV
ADA2
ELANE
IL1RN
IL36RN
LPIN2
MVK
NLRC4
NLRP12
NLRP3
NOD2
PSMB8
PSTPIP1
TNFRSF1A
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [24kb]
Genetischer Hintergrund: Das familiäre Mittelmeerfieber (FMF) wird durch Mutationen im MEFV (MEditerranean FeVer)-Gen verursacht. Das kodierte Protein Pyrin (Synonym: Marenostrin) ist assoziiert mit der Interleukin 1-vermittelten Entzündungskaskade. Mit einer Prävalenz von bis zu 1:5 in bestimmten Bevölkerungsgruppen ist FMF die häufigste Form hereditärer periodischer Fiebererkrankungen (Lidar M and Livneh A 2007). Patienten mit MEFV-Mutationen auf beiden Allelen zeigen als charakteristische klinische Symptome wiederkehrende Fieberschübe mit begleitender Peritonitis, Arthritis oder Pleuritis. Sie sprechen auf niedrig-dosierte Colchizin-Therapie an, wodurch schwere Komplikationen (z.B. Amyloidose) verhindert werden können (Kilim Y et al. 2011). Bislang wurde von einem autosomal rezessiven Vererbungsmodus für FMF ausgegangen, es gibt aber auch Hinweise auf autosomal dominantes FMF mit variabler Penetranz. Diese Patienten zeigen eine abgeschwächte Symptomatik (Booth DR et al. 2000, Marek-Yagel D et al. 2009). Des Weiteren kann mit MEFV-Mutationen eine zusätzliche Prädisposition für Morbus Behçet, Colitis ulcerosa und rheumatoider Arthritis verbunden sein (Cattan D 2005, Rabinovich E et al. 2005). Westeuropäer, die sich mit klinischen Anzeichen eines FMF präsentieren, sind in den seltensten Fällen Träger
von Mutationen im MEFV-Gen. Daher ist in diesen Fällen eine differentialdiagnostische Untersuchung anderer hereditärer Fiebersyndrome
zu empfehlen. Die autosomal-rezessiv vererbte infantile Hyperimmunglobulinämie mit periodischem Fieber (HIDS, Synonym: Hyper IgD-Syndrom) zeichnet sich durch periodische Fieberattacken und systemische Entzündungsreaktionen aus und wird durch biallelische Mutationen im MVK-Gen ausgelöst. Die autosomal dominanten Cryopyrin-assoziierten periodischen Syndrome (Muckle-Wells Syndrom, CINCA, FCAS) sind mit Mutationen im NLPR3-Gen assoziiert. Ebenfalls bei Kleinkindern tritt das autosomal-dominant vererbte Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)-assoziierte Periodische Syndrom mit rezidivierenden Fieberschüben (TRAPS; Mutationen im TNFRSF1A-Gen) auf. Klinisch präsentieren sich die Patienten mit wochenlangen Episoden von hohem Fieber, diffusen Bauchscherzen, Darmverstopfung, Erbrechen und Muskelschmerzen. 25% der TRAPS-Patienten entwickeln eine AA-Amyloidose. Das autosomal dominant vererbte Blau Syndrom (Mutationen im NOD2-Gen) präsentiert sich in Form von Arthritis, Uveitis, Hautausschlägen und granulomatösen Entzündungen. Weitere, zum Teil äußerst seltene autosomal-dominant und autosomal-rezessiv vererbte (früh-)kindliche Fiebersyndrome, sind das NLRP12-assoziierte hereditäre Periodische Fiebersyndrom (FCAS2; Mutationen im NLRP12-Gen), ELANE-assoziierte Neutropenien (Mutationen im ELANE-Gen), die Sterile multifokale Osteomyelitis mit Periostitis und Pustulose (DIRA; Mutationen im IL1RN-Gen), das DITRA-Syndrom (Mutationen im IL36RN-Gen), das Majeed-Syndrom (Mutationen im LPIN2-Gen), das NLRC4-abhängige autoinflammatorische Syndrom
mit Makrophagen-Aktivierungssyndrom (AIFEC; Mutationen im NLRC4-Gen), das Proteasom-assoziierte autoinflammatorisches Syndrom (PRAAS1; Mutationen im PSMB8-Gen), das Syndrom mit Pyogener steriler Arthritis, Pyoderma gangraenosum und Akne (PAPA;
Mutationen im PSTPIP1-Gen) und die Vaskulitis durch ADA2-Mangel (VAIHS; Mutationen im ADA2-Gen, Synonym: CECR1-Gen).
OMIM:
249100
134610
186580
162800
615688
612852
614204
609628
260920
616050
611762
191900
607115
120100
256040
604416
142680
Familiäre Hypercholesterinämie, 4 Gene
APOB
LDLR
LDLRAP1
PCSK9
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [19kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Die familiäre Hypercholesterinämie (FH) ist ein angeborener Defekt des Fettstoffwechsels und mit einer Heterozygotenfrequenz von etwa 1:500 eine der häufigsten monogenen Erbkrankheiten. Aus einer Störung des Abbaus der Lipoproteine niedriger Dichte ("low density lipoproteins"=LDL) im Blutplasma resultiert eine Erhöhung des Serumcholesterols (LDL-Cholesterin). Charakteristisch für die FH-Erkrankung ist die prämature kardiovaskuläre Manifestation sowie weitere, spezifische klinische Symptome (Sehnenxanthome, Xanthelasmen, Arcus corneae, Arthritis). Ausmaß, Zeitpunkt und Häufigkeit der klinischen Komplikationen variieren
und stehen in Beziehung zur Schwere des molekularen Defekts und zusätzlichen Risikofaktoren. Für die klinische Diagnose sind außerdem eine positive Familienanamnese und die Erhöhung des LDL-Cholesterins (> 190 mg/dL, 4,9 mmol/L) relevant. In den meisten europäischen Ländern ist die FH unterdiagnostiziert (nur 15 % der Fälle werden zeitlebens identifiziert), typischerweise erst nach einem Herzinfarkt in jungem Alter oder bei familiärer Häufung von Myokardinfarkten. Die FH ist für ca. 5% der Myokardinfarkte bei unter 60-jährigen und bis zu 20% bei unter 45-jährigen verantwortlich. Die Notwendigkeit einer möglichst frühen Diagnostik und Behandlung ergibt sich, da bei Kenntnis einer familiären Risikokonstellation durch eine Senkung des LDL-Cholesterins insbesondere das erhöhte kardiovaskuläre Risiko wirksam reduziert werden kann (Klose G et al. 2014).
Die klassische Form der FH wird autosomal-dominant vererbt. Als ursächlich sind pathogene Mutationen in drei Genen beschrieben, die in den LDL-Metabolismus involviert sind: LDLR (low-density lipoprotein receptor), APOB (apolipoprotein B) und PCSK9 (proprotein convertase substilin/kexin type 9). Eine autosomal-rezessiv vererbte FH ist selten und gekennzeichnet durch eine sehr starke Erhöhung des LDL-Cholesterins (> 400 mg/dL) und eine Assoziation mit pathogenen Mutationen im LDLRAP1-Gen (low-density lipoprotein receptor associate protein 1). Einzelmutationen in (compound) heterozygoter oder homozygoter Form sowie eine digenische Variantenkombinationen dieser Gene resultieren in einem Spektrum von leichten bis schweren Phänotypen einer FH (Sanchez-Hernandez et al. 2018, Kamar et al. 2021).
OMIM:
144010
143890
603813
603776
Maturity Onset Diabetes of the Young (MODY Diabetes), 14 Gene
HNF4A
GCK
HNF1A
PDX1
HNF1B
NEUROD1
KLF11
CEL
PAX4
INS
BLK
ABCC8
KCNJ11
APPL1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [21,5kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young) ist eine Form des monogenen Diabetes mellitus und wird im Gegensatz zu Typ 1 oder Typ 2 Diabetes durch Mutationen verschiedener Gene verursacht, die einem autosomal dominanten Erbgang folgen. Diese Gendefekte führen zu Insulinmangel infolge einer gestörten Funktion der pankreatischen Betazellen. Patienten mit MODY erkranken in der Regel vor dem 25. Lebensjahr. Die Häufigkeit des MODY wird auf bis zu 5% aller Diabetiker geschätzt. MODY-Patienten weisen meistens Mutationen in einem der folgenden CORE-Gene auf: HNF1A (MODY3, 50-70%), GCK (MODY2, 20-30%), HNF4A (MODY1, ca. 5%), HNF1B (MODY5, ca. 5%) oder PDX1 (MODY4, weniger als 1%). Im Gegensatz zu den therapiebedürftigen MODY Typen 1 und 3 führt MODY2 zu einer anhaltend milden Hyperglykämie, die in den meisten Fällen durch Diät ohne medikamentöse Therapie behandelbar ist. MODY4 führt aufgrund einer fehlerhaften Transkriptionsregulation des Insulingens zu einer verminderten Insulinproduktion. Für MODY Typ 5 sind Nierenzysten und Genitalfehlbildungen charakteristisch. Darüber hinaus wurden neun weitere MODY-Loci beschrieben:
ABCC8 (MODY12, Huopio et al., 2003), APPL1 (MODY14, Prudente et al., 2015), BLK (MODY11, Kim et al., 2004), CEL (MODY8,
Raeder et al, 2006), INS (MODY10, Edghill et al., 2008), KCJN11 (MODY13, Yorifuji et al., 2005), KLF1 (MODY7, Neve et al., 2005), NEUROD1 (MODY6, Malecki et al., 1999), und PAX4 (MODY9, Plengvidhya et al., 2007). Mutationen in diesen Loci sind sehr selten
und nur bei weniger als 1% aller MODY-Patienten nachweisbar (Henzen 2012, Ellard et al. 2008, Driesel et al. 2014).
OMIM:
125850
125851
600496
606392
137920
606394
610508
609812
612225
613370
613375
256450
616329
616511
Hereditäre Pankreatitis, 5 Gene
PRSS1
SPINK1
CFTR
CPA1
CTRC
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [7,5kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Ursache einer Pankreatitis können Mutationen im kationischen Trypsinogen (PRSS1)-Gen sein, die bei ca. 15% der Patienten mit familiärer Häufung dieser Erkrankung nachgewiesen werden können (bei autosomal-dominanter Vererbung sogar bei 75%). Zudem findet sich eine Mutation im Serinprotease-Inhibitor, Kazal-Typ 1 (SPINK1) / Pancreatic secretory trypsin inhibitor (PSTI)-Gen bei ca. 30% der Patienten mit familiärer bzw. sporadischer Pankreatitis (Keim V, 2008). Bei etwa 90% der Patienten mit PRSS1-Mutationen können die Mutationen p.Arg122His (R122H) und p.Asn29Ile (N29I) nachgewiesen werden (Rebours et al 2009). Die Mutation p.Asn34Ser (N34S) ist die häufigste Mutation des SPINK1-Gens und ein zusätzlicher Risikofaktor für eine Pankreatitis. Bei Alkoholkonsum wird dieses Risiko weiter erhöht (Keim V 2008). Des Weiteren wurden Mutationen in den Genen für Chymotrypsinogen C (CTRC, Whitcomb et al., 1996; Witt et al., 1999; Le Marechal et al., 2006; Witt et al., 2000; Rosendahl et al., 2008; Masson et al., 2008) und Carboxypeptidase A1 (CPA1) als Risikofaktoren für das Auftreten einer nicht- alkoholinduzierten chronischen Pankreatitis beschrieben. Bei Trägern von CPA1-Mutationen Treten die Symptome oft bereits in jungen Jahren auf (Witt et al., 2013). Außerdem wurde gezeigt, dass bei ca. 32% der Pankreatitis-Patienten Mutationen im Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR)-Gen vorkommen, die bei ca. 9% in compound heterozygoter Form und seltener auch in Kombination mit Mutationen im PRSS1- bzw. SPINK1-Gen gefunden werden können (Keiles S and Kammesheidt A, 2006). In einer Studie (Audrézet MP et al., Eur J Hum Genet 2002) wurde bei 20% der Patienten mit idiopathischer chronischer Pankreatitis mindestens eine Mutation im CFTR-Gen gefunden und 10% hatten zwei CFTR-Mutationen (davon mindestens eine milde Mutation).
OMIM:
167800
Neurokutane Erkrankungen
Neurofibromatose / Legius-Syndrom, 2 Gene
NF1 (ggf.
SPRED1)
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [10kb], MLPA
Genetischer Hintergrund: Neurofibromatose Typ 1 (NF1, Morbus Recklinghausen) ist eine Phakomatose, die durch heterozygot vorliegende Mutationen im NF1 (Neurofibromin 1)-Gen verursacht wird. Das Tumorsuppressor-Gen NF1 ist das humane Gen mit der höchsten Mutations-rate, wobei diese in allen Genbereichen vorkommen können. Bei etwa der Hälfte der Patienten liegt eine Neumutation vor. NF1 wird autosomal dominant vererbt und ist mit einer Prävalenz von etwa 1:3000 eine der häufigsten erblichen Krankheiten. Die klinische Symptomatik ist extrem variabel, oft auch innerhalb einer Familie. Betroffene zeigen charakteristische Pigmentanomalien (Café-au-lait-Flecken) und Neurofibrome der Haut, sowie Lisch-Knötchen der Iris und seltener schwerwiegendere tumoröse Veränderungen, so dass entsprechend der Leitlinien eine lebenslange gezielte Vorsorge empfohlen wird. Patienten mit 17q11.2 Mikrodeletionen sind häufiger als klassische NF1-Patienten von einer Entwicklungsverzögerung mit und ohne Lernbehinderung (90% statt 50-80%), kraniofazialen Dysmorphien und malignen Nervenscheidewandtumoren (21% statt 10%) betroffen. Mit acht Jahren ist die Penetranz nahezu vollständig (diagnostische Kriterien des National Institut of Health, Bethesda, USA). Differentialdiagnostisch zu unterscheiden sind insbesondere das durch SPRED1-Mutationen verursachte Legius Syndrom und das LEOPARD Syndrom (Noonan syndrome with multiple lentigines, NSML), das durch Mutationen im PTPN11-Gen hervorgerufen wird (Kiuru M und Busam KJ 2017, Friedman JM 2018 in GeneReviews).
OMIM:
162200
611431
Tuberöse Sklerose, 2 Gene
TSC1
TSC2
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [9kb]
Genetischer Hintergrund: Die tuberöse Sklerose (Bourneville-Brissaud-Pringle-Syndrom) ist durch Fehlbildungen und Tumoren des Gehirns, Hautveränderungen und meist gutartige Tumoren in anderen Organsystemen (Angiomyolipome, Nierenzysten, Rhabdomyome) gekennzeichnet. Durch kortikale glioneurale Hamartome kommt es in vielen Fällen zum Auftreten von Epilepsien und kognitiven Beeinträchtigungen. Bei der tuberösen Sklerose handelt sich um eine autosomal dominante Erbkrankheit, die auf Mutationen in den Genen TSC1 und TSC2 zurückzuführen ist. In 70% der Fälle handelt es sich hierbei um Neumutationen. Die Genprodukte von TSC1 und TSC2 bilden einen aktiven Tumorsuppressor-Komplex, durch den der mTOR-Signalweg gehemmt wird. Pathogene Mutationen in TSC1 und TSC2 führen zu einem Funktionsverlust der TSC1 und TSC2-Proteine und damit zu einer Dysregulation des mTOR-Komplexes 1. Dadurch wird die Kontrolle des Zellwachstums und der Zellgröße und im Endeffekt die Regulation der Mitose gestört (Cydas et al., 2014).
OMIM:
191100
191092
Syndromologie und Dysmorphie
Noonan-Syndrom, 5 Gene
PTPN11
BRAF
KRAS
RAF1
RIT1
SOS1
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [20kb]
Genetischer Hintergrund: Das Noonan-Syndrom ist ein autosomal-dominantes Syndrom mit Kleinwuchs und Herzfehlern, welches typischerweise mit Entwicklungsverzögerungen einhergeht. Die klinische Ausprägung ist individuell sehr variabel. Bei ca. 50% der Noonan-Patienten sind Mutationen im PTPN11-Gen nachweisbar, das die Protein Tyrosine Phosphatase, Non-receptor Type 11 kodiert. Bei ca. 20% der Noonan-Patienten sind Mutationen im SOS1 (Son of Sevenless)-Gen zu finden. Der klinische Phänotyp von Patienten mit SOS1-Mutationen weist die typischen Charakteristika des Noonan-Syndroms auf, wobei das Körperlängenwachstum und die mentale Entwicklung meist normal verlaufen und die Herzfehler weniger stark ausgeprägt sind. Allerdings treten in diesen Fällen typischerweise zusätzlich Haaranomalien (lockige Haare, spärliche Augenbrauen) auf. Jeweils ca. 10% der Patienten sind Träger von Mutationen in den Genen RAF1 oder RIT1 und präsentieren sich klinisch besonders häufig mit Herzfehlern (94%) wie Pulmonalstenosen (RIT1, ca. 65%) und hypertrophischen Kardiomyopathien (RIT1 ca. 71%; RAF1 ca. 95%). Weiterhin werden bei ca. 3% der Noonan-Patienten Mutationen im KRAS-Gen detektiert, die überwiegend in schwerwiegenden Phänotypen mit mentaler Retardierung resultieren. Weitere 3% der bei Noonan-Patienten gefunden Mutationen, welche auch für das Auftreten des Kardio-fazio-kutanen Syndroms ursächlich sind, entfallen auf das BRAF-Gen (Tartaglia et al. 2010; El Bouchikhi et al., 2016). Auch das dem Noonan-Syndrom phänotypisch sehr ähnliche LEOPARD-Syndrom (multiple Lentigines, im EKG Reizleitungsstörungen, okulärer Hypertelorismus, Pulmonalstenose, abnorme Genitalien, retardiertes Wachstum und Schallempfindungs-Schwerhörigkeit (deafness)) wird durch Mutationen in den Genen PTPN11, RAF1 und BRAF bedingt (OMIM #151100,OMIM #611554,OMIM # 613707; Sarkozy et al., 2014). Differentialdiagnostisch ist das Noonan-Syndrom von der Neurofibromatose Typ 1 (Mutationen im NF1-Gen; OMIM #162200) zu unterscheiden.
OMIM:
163950
610733
611553
615355
613706
609942
Sotos- / Makrozephalie-Autismus-Syndrom, 2 Gene
NSD1
PTEN
Material: 3-5ml EDTA-Blut
Bearbeitungsdauer: 4-6 Wochen
Methodik: NGS [9kb]
Genetischer Hintergrund: Zu den Kardinalsymptomen des Sotos-Syndroms zählen exzessives Wachstum schon in der Schwangerschaft und im Kindesalter, Makrozephalie, eine charakteristische Gesichtsform, akzeleriertes Knochenalter, Lernschwierigkeiten und eine verlangsamte psychomentale Entwicklung. Seltener treten bei den betroffenen auch Herzfehler, Anomalien des Urogenitaltraktes, Krampfanfälle oder eine Skoliose auf. Zudem besteht ein erhöhtes Tumorrisiko. Mehr als 75% der Fälle sind durch Mutationen im NSD1-Gen bedingt (Sotos Syndrom 1, autosomal dominant). NSD1 kodiert für die Histon-Methyltransferase (Nuclear receptor binding SET Domain Protein 1), die als Koregulator an der Regulation der Gen-Transkription mitwirkt. In seltenen Fällen sind Mutationen in NFIX (Sotos Syndrom 2, autosomal dominant) oder biallelische Mutationen in APC2 (Sotos Syndrom 3, autosomal rezessiv) für das Auftreten der Krankheit verantwortlich. Differentialdiagnostisch ist das Sotos Syndrom vom Weaver-Syndrom (Mutationen im EZH2-Gen) und dem Makrozephalie / Autismus-Syndrom (Mutationen im PTEN-Gen) zu unterscheiden.
OMIM:
117550
605309
aktueller Stand 4/2022
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Für weitere Fragen zur molekulargenetischen Diagnostik (z.B. Rückfragen zu individuellen Panels, Bearbeitungszeiten, Probenmaterial etc.) stehen wir Ihnen sehr gerne zur Verfügung.
Sie können uns telefonisch über unsere Zentrale 0941-94 6822-0 oder per Email unter genetik@labor-staber.de erreichen.
Methodik:
Next Generation Sequencing (NGS) ist ein Hochdurchsatzsequenzier-Verfahren, welches unter anderem für die parallele Sequenzierung mehrerer Gene (Gen-Panel-Analyse), die parallele Sequenzierung eines Großteils der kodierenden Abschnitte (Whole-Exome-Analyse) oder die Sequenzierung des gesamten Genoms (Whole-Genome-Analyse) eingesetzt wird. Je nach Fragestellung werden vor der eigentlichen Sequenzierung bestimmte Bereiche des Genoms durch Hybridisierung mit spezifischen Sonden oder durch gezielte Amplifikation mittels Multiplex-PCR angereichert. Die so erzeugten doppelsträngigen DNA-Fragmente werden mit Adaptern, Indices und gegebenenfalls molekularen Tags versehen, wodurch eine eindeutige Zuordnung jedes einzelnen DNA-Moleküls gewährleistet wird. Nach der Denaturierung und der Sequenzierung dieser DNA-Bibliotheken werden die erhaltenen Sequenzdaten bioinformatisch sortiert, gefiltert und die Sequenzen jedes Einzelmoleküls individuell an der Referenzsequenz des humanen Genoms ausgerichtet. So entsteht ein Datensatz, der in der Regel jeden zu sequenzierenden Bereich mit mehreren Einzelsequenzen abdeckt. Die Höhe dieser Abdeckung (= Coverage) der zu analysierenden Gene bestimmt die Qualitätsstufe der Diagnostik: durch höhere Coverage-Werte können Lesefehler ausgeschlossen und Punktmutationen nachgewiesen werden. Die Datensätze enthalten darüber hinaus Hinweise auf Deletionen oder Duplikationen (Copy Number Variations, CNVs) einzelner Exons.
Strukturelle Chromosomenanomalien, Repeatexpansionen (z.B. auch das Fragile-X-Syndrom) und Varianten in Bereichen mit Homopolymeren oder Pseudogenen werden durch die DNA-Sequenzierung beim derzeitigen Stand der Technik nicht zuverlässig erfasst. In diesen Fällen werden bei Bedarf alternative Methoden eingesetzt (z.B. Long-Range-PCR, Array-CGH, Southern Blot).
Medizinische Bewertung:
Mittels NGS nachgewiesene Sequenzvarianten mit potentieller klinischer Relevanz für Mendelsche Krankheiten werden unter Berücksichtigung der Standards des American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) wie folgt klassifiziert (Richards S et al. 2015):
Klasse 5: pathogen
Klasse 4: wahrscheinlich pathogen
Klasse 3: unklare klinische Signifikanz (variants of uncertain significance, VUS)
Benigne oder wahrscheinlich benigne Varianten (Klasse 1 und 2), die nach heutigem Kenntnisstand nicht als krankheitsrelevant eingestuft sind, werden nicht durch eine unabhängige Untersuchung verifiziert und im Befund nicht erwähnt, können aber auf Anfrage mitgeteilt werden.
Änderungen am Inhalt der Multi-Gen-Panels aufgrund neuer Erkenntnisse aus der klinischen Forschung behalten wir uns vor.