Brochure ExomeScan. Whole Exome Sequencing. Achtergrond

Transcriptie

1 Brochure Whole Exome Sequencing De laatste jaren is er een schat aan informatie gepubliceerd over de genetische achtergrond van overerfbare en somatische aandoeningen. In grootschalige Next Generation Sequencing (NGS) studies zijn genetische varianten geïdentificeerd die ten grondslag liggen aan veelvoorkomende maar ook zeldzame ziekten. Door het exoom van de patiënt te analyseren en dit te vergelijken met databases met genmutaties, wordt nu op brede schaal en onbevooroordeeld gekeken naar het genetische profiel. Zo is het stellen van een diagnose in een korte tijd en met een grote precisie en nauwkeurigheid binnen handbereik gekomen. Achtergrond Het genoom bestaat uit ruim 3 GigaBase (3.3*10 9 baseparen) aan DNA, met daarin ~ genen die coderen voor eiwitten. Deze genen bestaan in totaal uit ~ exonen. Het grootste aantal bekende ziekte-gerelateerde varianten bevindt zich in deze exonen, hoewel het maar 2% van de totale genetische code bevat. De selectie van alleen de informatieve delen van het genoom, maakt deze test naast de meest grondige ook zeer kosten-effectief. Het principe van de test is het nucleotide sequencen van een individu, tot een diepte of coverage (het aantal keer er dat een bepaald stuk van het genoom is afgelezen) die nodig is om met grote zekerheid de consensus sequentie op te kunnen bouwen. Deze consensus sequentie wordt vergeleken met sequenties in een genetische database van een gezonde humane referentie populatie, waardoor alleen de afwijkende nucleotiden of mutaties geïdentificeerd worden. De analyse wordt vergemakkelijkt wanneer er naast DNA van de patiënt, ook het DNA van beide ouders wordt onderzocht (trio-sequencing) sequencing). Hierdoor kan er gescreend worden op varianten die in geen van beide ouders voorkomen, zodat specifiek de de novo varianten beoordeeld kunnen worden op pathogeniciteit. Ook bij overerfbare aandoeningen helpt trio-sequencing bij de analyse van de data om zo het verantwoordelijke ziektegen op te sporen. Bij de interpretatie van gevonden mutaties is ook de wijze van overerving van belang: dominant, recessief of X-chromosoom gebonden. Hiermee kan het herhalingsrisico beoordeeld worden. Pagina 1 van 5

2 Wat is? Deze genetische test analyseert alle genen, oftewel 50 megabasen (Mb) aan nucleotiden. Ook al is dit slechts 2% van het totale menselijke genoom, het bevat ~85% van de beschreven ziekteveroorzakende genetische varianten (Rabbani, B. et al. (2014) J. Hum. Gen. 59: 5-15). bevat alle geannoteerde genen uit de meest gebruikte databases. Aantal Genen Exonen Genetische informatie uit: - CCDS Ja - RefSeq Ja - GENCODE Ja - HGMD Ja - OMIM Ja Wanneer testen met? - De patiënt heeft een verdenking op een aandoening waarvoor geen standaard diagnostische test beschikbaar is of in gevallen waarvoor de beschikbare test geen uitsluitsel geeft. - Als het klinische beeld is atypisch of multi-interpretabel is: de differentiaaldiagnose sluit meerdere aandoeningen niet uit. - Wanneer het uitvoeren van één of meerdere (genetische) testen is kostbaar en tijdrovend is. - Indien de anamnese niet in de richting wijst van een bekende genetische aandoening. Een nog onbeschreven genmutatie kan hiervan de oorzaak zijn. Veelvoorkomende aandoeningen waarvoor toegepast wordt zijn verstandelijke of lichamelijke ontwikkelingsstoornissen en congenitale afwijkingen. Wie kan deze test aanvragen? - Klinisch genetici van alle academische ziekenhuizen - Specialisten van elk (perifeer) ziekenhuis (zowel binnen Nederland als daarbuiten) - Onderzoeksafdelingen van farmaceutische of medische bedrijven Inleveren van patiëntenmateriaal Patiëntenmateriaal kan opgestuurd worden via het aanvraagformulier onze website Bloed: 2 buizen EDTA bloed (7-10 ml); Paarse dop DNA: Verzamel 20 μg DNA in TE (10mM Tris-Cl ph 8.0, 1mM EDTA); conc. Tussen 50 and 200 ng/μl. Naast materiaal van de patiënt vragen wij ook om EDTA bloed of DNA in te sturen van beide ouders. Het kan voorkomen dat het bloed of DNA van beide ouders niet beschikbaar is. In dat geval kan het sample zonder materiaal van familieleden worden aangeboden. Pagina 2 van 5

3 Onze Werkwijze Wij bieden de keuze tussen een exoom analyse waarbij Genomescan de gehele analyse uitvoert inclusief de interpretatie. Voor afdelingen met een eigen gevalideerde bioinformatica afdeling, en laboratorium specialisten is het ook mogelijk de variant rapportage te krijgen (VCF-file). Welke datakwaliteit garanderen wij? Wij garanderen dat 80% van alle exonen met minimaal 30x coverage wordt gesequenced. Dit betekent in de praktijk dat we meer dan 90% van de genen (exons) rapporteren met 20x coverage en meer dan 99% van de exons met minimaal 5x coverage. Kortom, de genetische informatie van vrijwel al het eiwitcoderend DNA wordt in kaart gebracht. Pagina 3 van 5

4 Exoom coverage (%) Gb Gb 8 Gb 40 6 Gb 20 4 Gb 0 1x 5x 10x 20x 30x Coverage diepte 40x 50x GenomeScan data analyse uitgevoerd met de Agilent SureSelect exoom verrijkingskit V5 laat zien dat bij een gemiddelde uitkomst van ~6 Gb, ongeveer 98% van de baits meer dan 10x gevonden wordt. In rood zijn de resultaten weergegeven voor onze standaard sequencing diepte. Welke pakketten bieden wij aan? Wij bieden standaard Total aan. Dit omvat de genetische test, alle data-analyses data en kwaliteitscontroles. Het resultaat is een klinische interpretatie van de sequencingdata in een duidelijke uitslagbrief. Hierin wordt aangegeven welke variant(en) volgens de huidige medische kennis de oorzaak is (zijn) van het klinisch beeld. beel Data en Plus zijn geschikt voor R&D toepassingen en voor klinische genetische afdelingen die het exoom onderzoek wil uitbesteden. U heeft dan de keuze om de VCF files op te vragen ( Plus) Plus of de gehele bioinfomatica analyse in n huis uit te voeren ( Data). Voor beide paketten zijn gevalideerde pipelines noodzakelijk om uit de mogelijk duizenden SNPs de ziekte-veroorzakende veroorzakende variant te identificeren. Het stellen van de diagnose is volgens de WBMV voorbehouden aan de klinische genetica afdelingen van slechts 9 instituten. Data Plus Total Genetische test, sequencing en kwaliteitscontrole op sequencing data Data analyse/kwaliteitsfiltering/ alignment/mapping/variant calling (VCF file) Variant annotatiee en vergelijking met ziekte gerelateerde databases (e.g. LOVD). LOVD) Interpretatie door ervaren laboratorium laborator specialisten Pagina 4 van 5

5 Wat is de toegevoegde waarde van GenomeScan? - Alle experimenten worden uitgevoerd volgens strikte ISO criteria. - Onze genetische testen zijn uitgebreid getest en gevalideerd. - GenomeScan (ontstaan uit ServiceXS) heeft meer dan 10 jaar ervaring als sequencing service provider en heeft hierdoor een gedegen kennis opgebouwd. - Klinische Genetica (KG, LUMC) is een ISO15189 geaccrediteerd gerenommeerd academisch diagnostisch laboratorium, dat duizenden patiënten per jaar diagnostiseert. - De verregaande samenwerking tussen GenomeScan en het LUMC zorgt dat u één loket heeft waar u terecht kunt voor de meest accurate en geavanceerde genetische analyses. Voor meer informatie neemt u contact op met: Info@GenomeScan.nl Tel (0) Plesmanlaan 1d, 2333 BZ Leiden Pagina 5 van 5