Next Generation Sequencing voor moleculaire diagnostiek. Aniek O. de Graaf, PhD, EurClinChem Laboratory Hematology

Vergelijkbare documenten
How to improve diagnostics in idiopathic cytopenia by using a targeted NGS gene panel. Yannick Wouters Promotor: Dr. Helena Devos

Molecular Pathology for Pathologists. Pr P. Pauwels

Next Generation Sequencing: meer met minder

Overzicht van DNA technieken in de onco-hematologie

Moleculaire markers & risicostratificatie in 2020

NGS testen in de neuro-oncologie uitdagingen en (on)mogelijkheden

Next-generation Sequencing voor lipiden diagnostiek

Moleculaire diagnostiek

Mutaties in MPN en de impact op de nieuwe WHO criteria

Moleculaire revolutie in de pathologie: next generation sequencing

Detectie van chromosomale imbalances mbv Next Generation Sequencing (NGS)

Klinische moleculaire genetica

Implementatie LIMS binnen afdeling Genetica van het Radboudumc. Ermanno Bosgoed

Klinische moleculaire genetica

Sectie Genoom Diagnostiek 12 laboratorium specialisten, 75 analisten >20,000 genetics tests Karyotypering SNP & Oligo Arrays FISH Sequentie analyse

Center for Personalized Cancer Treatment: Implementatie van Next Generation sequencing in kankerdiagnostiek

Nieuwe genetische technieken in de medische praktijk

Patient tailored medicine: moleculaire biologie onontbeerlijk Moleculaire Pathologie in een veranderende wereld

Ontwikkelingen binnen de moleculaire pathologie. Bastiaan Tops Klinisch moleculair bioloog i.o. UMC St Radboud

Volume 8 Juni 2017 Dienst Laboratoriumgeneeskunde Campus Sint-Jan

Brochure ExomeScan. Whole Exome Sequencing. Achtergrond

High through put automatisering in de Genetica. Ermanno Bosgoed

Brochure ExomeScan. Whole Exome Sequencing. Achtergrond

New sequencing technologies:

Translocatie Detectie Met Behulp Van Targeted Next Generation Sequencing In FFPE Weefsels. Tom van Wezel Pathologie LUMC

Familiaire Hypercholesterolemie: een kijkje in de keuken van de DNA-diagnos=ek

Het lab onder de loep

Kanker Instituut. Integrale Diagnostiek Hemato-oncologische Laboratoria Erasmus MC Rotterdam. Hematologie Immunologie Klinische Genetica Pathologie

Erfelijkheidsonderzoek anno Lizet van der Kolk klinisch geneticus

BRAF rondzending SKML 2012

Cytologie Flowcytometrie Cytogenetica Moleculaire diagnostiek Histologie

HLA-B*27 diagnostiek: is sequentie analyse the way to go?

HLA typeringen: nieuwe DNA technieken. Wendy T.N. Swelsen Afdeling Immunogenetica, HLA diagnostiek

Toegespitste benadering voor de individuele patiënt met acute myeloïde leukemie

Laboratoriumdiagnostiek hematologische maligniteiten Radboud universitair medisch centrum

De antwoorden op vragen 1 en 2, 3 en 4, en 5 t/m 8 graag op verschillende vellen schrijven. Vergeet ook niet op de 3 vellen je naam en studentnr.

Themaweek dikke darmkanker

Gebruik van nieuwe technieken in de moleculaire pathologie. John Hinrichs, klinisch moleculair bioloog

Medische genetica samenvatting

Moleculaire diagnostiek: kwalitatief of kwantitatief?

Whole genome sequencing op direct materiaal voor virus detectie en typering. Janette Rahamat-Langendoen, arts-microbioloog

Moleculaire biologische kwaliteits rondzendingen: Harmonisatie via netwerken. 14 juni 2011 Dr. R. Maatman

Genetische testen. Professor Martina Cornel and Professor Heather Skirton Gen-Equip Project.

Moleculaire Diagnostiek binnen een routine Pathologie Laboratorium

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Diagnostiek van Hemato-Oncologische Maligniteiten

genpanels in de hematologie en oncologie

B. Bij personen met een verhoogd risico op kanker om kanker te detecteren in een vroeg stadium

COIG Genoom & Genetica take home messages juni Clinical Genetics UMCG

Voorbij het 1000$ Genoom van diagnostiek naar screening

Vragen Genetica (Diederik de Bruijn) Omcirkel bij vraag 1 t/m 12 het juiste antwoord. Naam: Studentnummer:

Mee-naar-huis-neem boodschappen dec. 2016

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT Next Generation Sequencing (NGS) 2017/2

Hoe kijken we naar het DNA van een patiënt?

Moleculaire diagnostiek darmparasieten -overzicht 2015-

Moleculaire diagnostiek; darmparasieten & Trichomonas -overzicht 2016-

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Moleculaire pathologie als leiddraad voor individuele kankerbehandeling

Moleculaire diagnostiek darmparasieten overzicht 2014

ISO normering van moleculaire laboratoria

NGS-NETWERK referentie :2019/031 BIJLAGE 1

Naar High Throughput DNA data analyse

Samenvatting. Chapter 7.2

Ontwikkelingen in de moleculaire pathologie. Werkgroep Moleculaire Diagnostiek in de Pathologie. Morfologisch. Functioneel

Ebola een harde wake-up call

Kwaliteitscontrole binnen de moleculaire diagnostiek van hematologische maligniteiten


Het doel van rondzendingen; de visie van vakgenoten. Caroline Swanink 14 juni 2011

MolPath meets Clinical Genetics

NEDERLANDSE SAMENVATTING

edna vismonitoring van grote modderkruiper naar soortsamenstelling (KRW)

Moleculaire diagnostiek; darmprotozoa & T.vaginalis -overzicht 2017 & onderzoek naar variatie in gerapporteerde resultaten-

Positieve 12de week screening Rol van de foetale rhesus D typering

Amyotrophic Lateral Sclerosis: risk factors in the genome and exposome

NIPT: praktische aspecten, eerste resultaten en een blik vooruit. Kornelia Neveling (PhD) en Lean Beulen (MD) 4 th November 2014

2 e SMT Workshop Moleculaire Typeringen spa typering en MLST

Casuïstiek bespreking: EGFR mutaties. Jeske Staal-van den Brekel, longarts

take home messages COIG Genoom& Genetica juni 2017 Clinical Genetics UMCG

CML en stoppen moleculaire diagnostiek

OPEN VRAGEN. Genetica en Evolutie (5502GEEV9Y) Biologie en Biomedische Wetenschappen. Deeltoets 2

Samenvatting Hoofdstuk 1 hoofdstuk 2

Agri, Food & Life Science People Plants Possibilities

Deze drie stappen vormen een cyclus die keer herhaald wordt (Fig. 7.1.).

van Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) Laboratorium voor Diagnostische Genoomanalyse (LDGA), Afd klinische Genetica

SKML-parasitologie rondzendingen; tijd voor moleculaire diagnostiek?

De klinische relevantie van genetische variatie van de gastheer bij bacteriële meningitis

Stichting PALGA Handleiding Protocol Moleculaire bepalingen Pagina 1 van 56. Landelijke PALGA Protocol: Moleculaire bepalingen

Rondzendingen Moleculaire Diagnostiek T.vaginalis & darmprotozoa -overzicht 2018-

Nederlandse samenvatting

Nieuwe inzichten in de pathogenese van AML

Promotor: Prof. dr. E.J. Kuipers Prof. dr. E.W. Steyerberg. Co-promotors: Dr. W.N.M. Dinjes Dr. M.E. van Leerdam Dr. A. Wagner

DAR Approximate string matching Casus: biological sequence alignment

Masters Onderwerpen Mark W. DAVEY Wannes KEULEMANS

Nederlandse samenvatting en discussie

Bioinformatica tentamen D2 voor 2MNW op maandag 30/05/2005 van 13:30-16:30 in Q105

Infobrochure INFORMATIE OVER GENOOMONDERZOEK IN DE GENETICA

Van gen tot genoom en daarbuiten: recente revoluties in genetisch onderzoek

Wanneer moleculaire testen aanvragen bij hematologische aandoeningen?

Nederlandse samenvatting

Workshop Patiënten dag 18 mei 2019 Bewegingsstoornissen en erfelijkheid

Transcriptie:

Next Generation Sequencing voor moleculaire diagnostiek EQA voor NGS? Aniek O. de Graaf, PhD, EurClinChem Laboratory Hematology

Sequentie analyse Old school Sanger sequentie analyse (Sanger, 1977) Sequencing-by-synthesis Sequencing van één DNA fragment per keer, ca. 800-1000 bp

Next Generation Sequencing (NGS) Massively parallel Sequencing (2000) Meeste methoden gebruiken Sequencing-by-synthesis principe, maar dan op nanoschaal in miljoenen parallele sequencing reacties

Next Generation Sequencing (NGS) schaalbaar Whole-genome sequencing (3 x 10 9 bp) Whole-exome sequencing (30 x 10 6 bp) Targeted / amplicon-based sequencing Deep (targeted) sequencing target size read depth

Ion Torrent - semiconductor sequencing Nucleotiden zijn niet gelabeld Per cyclus wordt maar 1 type base ingebouwd (A, C, T of G) Meerdere van dezelfde base kunnen in 1 cyclus worden ingebouwd homopolymere regio s! Signaal detectie: ph sensor per individuele microwell registreert inbouw Basen tijdens sequencing-by-synthesis

Illumina - reversible terminator sequencing Primers are extended by one nucleotide, with dye and terminator Wash away excess nucleotides imaging Dye and terminator are removed Nucleotiden zijn gelabeld met fluorescente marker en reversibele terminator Per cyclus wordt slechts 1 nucleotide ingebouwd (terminator) Signaal detectie: fotodetectie van fluorescent signaal per cluster

Errors in NGS Errors kunnen leiden tot fout-positieve variant calls Random errors Willekeurige fouten Meestal op laag niveau Meestal maar in één monster in een run Niet-random errors Kunnen op hoger niveau voorkomen Kunnen voorkomen in meerdere/alle monsters in een run

WT1 TET2 NPM1 CEBPA RUNX1 AML ASXL1 KIT DNMT3A IDH1 IDH2 acml/cnl FLT3 TP53 NRAS KRAS CMML CSF3R 00 SETBP1 ASXL1 CBL ETNK1 00 SETBP1 NRAS RUNX1 Arber et al., BLOOD, 19 MAY 2016 x VOLUME 127, NUMBER 20 EZH2 SF3B1 TET2 TP53 RUNX1 JAK2 MDS SF3B1 ASXL1 MPN 00 MPL CALR ASXL1 IDH1 IDH2 RUNX1 SRSF2

Variant calls in een patiëntenmonster AmpliSeq AML panel op Ion Torrent PGM 26 variant calls

Fout-positieve variant calls - errors - Vergelijking van alle monster binnen een run (niet-random errors) - Lijst van bekende fout-positieven (eigen ervaring, methode-specifiek) - Duplo samples analyseren (random errors)

Variant Interpretatie polymorfismen - Polymorfismen: VAF 50% (heterozygoot) of 100% (homozygoot) - dbsnp en populatie databases - Lijst van frequent voorkomende polymorfismen

Variant Interpretatie mutaties - Duplo samples analyseren - Hotspot mutaties: bekende pathogene mutaties (literatuur, databases) - Database search

Variant Interpretatie onbekende varianten (1) Variant DNMT3A c.2578t>c p.trp860arg VAF 46% Niet een bekend polymorfisme Niet de bekende DNMT3A hotspot mutatie (p. Arg882His) Database search m.b.v. Alamut software applicatie die informatie van verschillende databases en andere bronnen combineert ten behoeve van variant interpretatie dbsnp (polymorfismen) populatie databases; o.a. EXAC, ESP, GoNL COSMIC (somatische mutaties) ziekte-variant correlaties (ClinVar, HGMD, SwissProt) Voorspellingssoftware mutatie effect (SIFT, MutationTaster, PolyPhen) Evolutionair geconserveerd nucleotide, aminozuur Eiwitdomeinen

Variant Interpretatie onbekende varianten (2)

Variant Interpretatie onbekende varianten (3) Is de DNMT3A variant een (zeldzaam) polymorfisme (SNP)? VAF 46% consistent met heterozygote erfelijke/kiembaan variant Komt voor in populatie databases: dbsnp (not validated SNP entry) EXAC MAF 0,0066% ESP MAF 0,01% Testen constitutioneel DNA (speeksel, wangslijmvlies) Speeksel: DNMT3A c.2578t>c VAF 2% DNMT3A variant is een verworven mutatie

Variant Interpretatie onbekende varianten (4) Variant is gerapporteerd in 6 samples (somatisch) Variant bescheven als verworven mutatie in AML, MDS

Gen-specifieke issues ASXL1 hotspot c.1934dupg Grotere inserties/deleties: kunnen gemist worden doordat primer op positie van de ins/del ligt Bv. CALR 52 bp del (type 1), ASXL1 c.1900_1922del23 Bij grote inserties/deleties is alignment moeilijk Bv. FLT3-ITD Specieke genen kunnen moeilijk te sequencen zijn met NGS Bv. CEBPA

Uitdaging voor NGS in kanker Betrouwbare en gevoelige detectie van varianten op laag niveau ZONDER overmaat aan fout-positieve calls Error-corrected sequencing Primers (PCR) or probes (capture) zijn uitgerust met een random nucleotide tag voor de identificatie van unieke captures van target DNA moleculen FW primer Target DNA Alle reads van één random nucleotide tag worden gecombineerd tot één consensus sequentie om random errors uit te sluiten Analyse van unieke captures elimineert amplificatie bias

Random nucleotide tags - Error-correctie single molecule tag single molecule consensus read

Moleculaire Diagnostiek mbv NGS Sequencing platform Gen panel(s); commercieel, custom design, in-house design Analyse software; basecalling, read mapping/alignment, variant calling en annotatie Coverage analysis, dekkingsgraad mutatie detectie grens, gevoeligheid Filteren van varianten; false positive calls vs true positive calls Interpretatie van varianten; polymorfismen, onbekende varianten, relevante mutaties

Conclusie Goede en uitvoerige validatie van sequencing platform, analyse software en gebruikte genpanel is essentieel Filteren en interpreteren van gevonden varianten klinisch relevante mutaties www.modhem.nl: aanbevelingen NGS, en aanbevelingen mutaties bij myeloïde maligniteiten Error-corrected sequencing kan de gevoeligheid van mutatiedetectie verhogen en errors en amplificatie bias verminderen Juni 2017: MODHEM rondzending NGS (TP53)