Fortschritte bei der Diagnose von Immuninsuffizienzen
Primäre Immundefekte (PID) sind seltene angeborene Erkrankungen, von der weniger als 1 von 100.000 Menschen betroffen ist. In Europa leiden ungefähr 60.000 Menschen an solchen Erkrankungen. Bislang wurden Mutationen in 179 Genen gefunden, die mit PID assoziiert werden. Zwar können Mutationsanalysen detaillierten Aufschluss über das erbliche Erkrankungsrisiko geben, die Diagnostik war jedoch bislang sehr zeit- und kostenaufwändig. Um dem Abhilfe zu schaffen, entwickelte das EU-finanzierte Projekt EURO-GENE-SCAN (European genetic disease diagnostics) zeit- und kostensparende Hochdurchsatztechnologien für die Diagnose von PID. Die wissenschaftliche Aufgabe für das Konsortium bestand darin, eine DNA-Sequenzierungsmethode für die Analyse PID-relevanter Gene anzupassen. Hierfür wurde ein spezieller SNP-basierter Chip entwickelt und das umfangreiche Screening mittels RPP-Mikroarrays (RPP: Reverse Phase-Protein) optimiert. Um die interessierenden genomischen Regionen für Mutationsanalysen und Sequenzierung zu amplifizieren, entwickelten die Partner eine DNA-Bindungstechnologie, basierend auf der Hybridisierung von Oligonukleotidkonstrukten (so genannten Selektoren) an definierte DNA-Zielsequenzen. Die Selektoren mit zielkomplementären Sequenzen fungieren als Ligationsvorlage für die Zirkularisierung von DNA-Zielfragmenten, die anschließend amplifiziert werden können. Diese Methode wurde für die vollständige Analyse von 156 PID-Genen und neu identifizierten Genen angepasst. Der Entwurf umfasste mehr als 12.000 Selektoren für alle potenziellen Mutationen der 179 PID-relevanten Gene. Analysen von Patienten mit variablem Immundefektsyndrom (CVID) und deren Angehörigen ergaben eine Mutation im TACI-Tumornekrosefaktor-Rezeptor 13B (TNFRSF13B). Über genomweite SNP-Analysen wurde der Genort für einen potenziellen Modifikator identifiziert, der beim Patienten selbst, nicht aber bei gesunden Angehörigen mutiert ist. Die betroffenen Gene sind offenbar an der nachgeschalteten TACI-Signalkaskade beteiligt. Ein weiterer Schwerpunkt von EURO-GENE-SCAN waren umfassende Screening-Analysen für die Konzentration von Serumproteinen. Die Ermittlung der Antikörper- und Serumkomplement-Konzentration könnte die Diagnostik für Patienten mit Antikörper-Immundefekten vereinfachen. Mit diesem Ziel entwickelte das Konsortium eine Bead-Technologie für die quantitative Erfassung von 100 Proteinen gleichzeitig. Die Einführung der Methodik von EURO-GENE-SCAN vereinfacht die PID-Diagnostik und könnte dazu beitragen, die beobachtete klinische Heterogenität dieser Erkrankungen zu erklären.
