In der Personalisierten Medizin sind hochwertige Studien notwendig und durchführbar, um den Nutzen über die gesamte Behandlungskette aus Biomarkertests und resultierenden Behandlungen hinsichtlich ...patientenrelevanter Endpunkte zu untersuchen. Mit Einführung der Genomsequenzierung in die Onkologie ist eine erhebliche Anzahl neuer Behandlungskonzepte mit meist geringer Evidenz zu erwarten, was hohe Qualitätsanforderungen, interdisziplinäre Zusammenarbeitsstrukturen, wissensgenerierende Versorgung und eine Verknüpfung von Patient*innenversorgung zu Lasten der gesetzlichen Krankenkassen und Forschung zu Lasten der Hersteller bzw. öffentlicher Förderung erforderlich macht.
High-quality studies are necessary and feasible in personalised medicine in order to evaluate the benefits across the entire treatment chain of biomarker tests and resulting treatments in regard to patient-relevant endpoints. With the introduction of genome sequencing in oncology, a considerable number of new treatment concepts with mostly low-quality evidence can be expected. High quality requirements, interdisciplinary cooperation structures, knowledge-generating care and the connection of patient care at the expense of the statutory health insurance funds, with research at the expense of the manufacturers or public funding, are necessary.
Zusammenfassung
Hintergrund
In den vergangenen Jahren hat sich die Gesamtgenomsequenzierung („whole genome sequencing“; WGS) in Kombination mit bioinformatischen Analysen zum Stand der Technik bei ...der Bewertung des Pathogenitäts- und Resistenzpotenzials sowie der Verwandtschaftsgrade zwischen Bakterien entwickelt. Die WGS-Analyse stellt somit ein zentrales Instrument bei der Typisierung von Erregern und der Untersuchung von Krankheits- und Ausbruchsclustern im Rahmen der molekularen Epidemiologie dar. Ziel der Studie war die Generierung eines Überblicks der in Deutschland auf Landes- und Bundesebene verfügbaren Erregertypisiermethoden von Salmonellen und Shiga-Toxin-bildenden bzw. enterohämorrhagischen
Escherichia coli
(STEC/EHEC) und den angewandten geno- und phänotypischen Methoden sowie über die Verfügbarkeit der genombasierten Typisierung und entsprechenden Analyseverfahren.
Methoden
Im Zeitraum vom Februar bis Juni 2020 wurde eine elektronische Umfrage bei Laboratorien durchgeführt, die für den öffentlichen Gesundheitsschutz und gesundheitlichen Verbraucherschutz tätig sind.
Ergebnisse und Fazit
Die Ergebnisse der Umfrage zeigten, dass viele der teilnehmenden Laboratorien über eine große Auswahl an phänotypischen und molekularbiologischen Methoden verfügen. Molekularbiologische Typisierungen werden am häufigsten für die Speziesidentifizierung von Salmonellen herangezogen. WGS-Verfahren sind vielfach schon bei Einrichtungen auf Bundes- und Landesebene etabliert oder befinden sich im Aufbau. Die Illumina-Sequenzierung ist dabei die am weitesten verbreitete Technologie. Die Umfrage bestätigt die Bedeutung von molekularbiologischen und genombasierten Typisierungstechnologien für die Laboratorien bei der Diagnostik von bakteriellen zoonotischen Erregern.
Zusammenfassung
Die Anwendung von Hochdurchsatz-Sequenziermethoden für ein populationsbasiertes genomisches Neugeborenenscreening (gNBS) bietet zahlreiche Chancen für die Verbesserung der ...Bevölkerungsgesundheit. Ein solches würde ermöglichen, die Diagnose zahlreicher genetischer Erkrankungen bereits in einem frühen, präsymptomatischen Stadium zu stellen, und böte große Flexibilität bei der Auswahl und Erweiterung von Zielkrankheiten. National und international werden daher Anstrengungen unternommen, um die ethischen, rechtlichen, sozialen, psychologischen und technischen Aspekte des gNBS zu untersuchen. Neben den vielen Chancen existieren auch zahlreiche Herausforderungen und noch offene Fragen: Wann und wie sollten Erziehungsberechtigte über ein solches Screening informiert werden? Auf welche Krankheiten sollte gescreent werden? Wie soll mit Zufallsbefunden oder der Feststellung einer genetischen Veranlagung umgegangen werden? Sollen die Daten langfristig gespeichert werden und, wenn ja, wie kann dies sicher geschehen? Unter der Voraussetzung einer angemessenen Rechtsgrundlage und eines transparenten Einwilligungsprozesses hat das genomische Neugeborenenscreening das Potenzial, die Art und Weise, wie wir angeborene Krankheiten diagnostizieren, grundlegend zu verändern. Es gibt jedoch noch viel zu tun. Um ein gutes Verständnis und eine ausreichende Akzeptanz des gNBS bei allen Beteiligten zu erreichen und so den Nutzen für die Bevölkerung zu maximieren, ist ein öffentlicher Diskurs über die Möglichkeiten und Grenzen des gNBS von zentraler Bedeutung. Dieser Beitrag hat das Ziel, einen Überblick über die innovativen technischen Entwicklungen in der Humangenetik, nationale und internationale Forschungsansätze sowie über Chancen und Herausforderungen bei der Entwicklung eines genomischen Neugeborenenscreenings zu geben.
Zusammenfassung
Einleitung
Für eine Verbesserung der Patientenversorgung und die Erhöhung der Lebensmittelsicherheit im Sinne von
One Health
wurden im Rahmen des Projekts „Integrierte Genomische ...Surveillance von Zoonoseerregern (IGS-Zoo)“ Konzepte für eine sektorübergreifende genomische Surveillance von Shiga Toxin(Stx)-bildenden bzw. enterohämorrhagischen
Escherichia coli
(STEC/EHEC) in Deutschland entwickelt.
Methoden
Mittels Onlineumfrage erfolgte zunächst eine Bestandsaufnahme der aktuell in den Laboratorien im Bereich der staatlichen Untersuchungsämter im Veterinärwesen, der Lebensmittelüberwachung und des Öffentlichen Gesundheitsdienstes der Länder verfügbaren und der tatsächlich angewandten Typisierungsmethoden für diese Erreger.
Ergebnisse
Von 33 Teilnehmenden konnten 26 Fragebögen hinsichtlich STEC/EHEC ausgewertet werden. Pro Jahr werden in den Laboratorien zwischen 10 und 3500 Proben bearbeitet, daraus werden zwischen 3 und 1000 Erregerisolate gewonnen. Die aktuell am häufigsten verwendete Typisierungsmethode ist dabei die Bestimmung der Stx- und Intimin-kodierenden Gene mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Genomsequenzierung (
Whole Genome Sequencing,
WGS) ist in 8 staatlichen Laboratorien der Länder etabliert und zusätzlich in 9 Einrichtungen geplant. Als häufigstes Hindernis für eine weiterführende STEC/EHEC-Typisierung wurde angeführt, dass auch bei eindeutigem Nachweis des
stx
-Gens mittels PCR eine Isolierung aus Probenmaterial oftmals nicht erfolgreich ist.
Diskussion
Die Ergebnisse der Befragung sollen dazu beitragen, die im Projekt entwickelten Analyseverfahren bei der Zielgruppe zu integrieren, und zudem aufzeigen, wo Schwerpunkte bei der bedarfsgerechten Entwicklung von entsprechenden Schulungskonzepten gesetzt werden sollen.
Zusammenfassung
Die klinisch-rheumatologische Praxis ist in den letzten 2 Jahrzehnten mit einer stets steigenden Anzahl autoinflammatorischer Erkrankungen konfrontiert, deren immunologische ...Pathomechanismen aufgeklärt wurden und die sich teilweise klinisch gut einordnen lassen. Diente die gezielte genetische Diagnostik bislang der Bestätigung der klinischen Diagnose, so hat sich heute die genetische Sequenzierungstechnik verbessert. Die Hochdurchsatzsequenzierung z. B. durch Panelsequenzierung, Whole-Exom- und Whole-Genom-Sequenzierung ermöglicht einen völlig neuen diagnostischen Ansatz. Die Entscheidung zur klinischen und/oder genetischen Diagnosestellung ist damit zur täglichen Herausforderung geworden. In dieser Arbeit werden die klinischen, immunologischen und genetischen Aspekte der autoinflammatorischen Erkrankungen gegenübergestellt.
Zusammenfassung
Genetische Defekte werden vielfach noch als Schicksal empfunden, mit dem man sich Zeit seines Lebens abfinden muss. Es stimmt, dass vererbte Anlagen in vielen Fällen zu schweren ...Krankheiten führen, allerdings stimmt es auch, dass der Anteil von genetischen Defekten, bei denen eine Therapieoption besteht, stetig wächst und sich der Ausbruch von Krankheitssymptomen bei einigen davon bestenfalls gänzlich verhindern lässt. Die Kenntnis des genauen molekularen Krankheitsmechanismus liefert oft die Grundlage für einen Therapieansatz. Zum Auffinden des genetischen Defekts haben die Möglichkeiten der genomweiten Sequenzierung und ihr mittlerweile breiter Einsatz in der Diagnostik entscheidend beigetragen. Nach dem Nachweis einer genetischen Veränderung braucht es aber noch die Untersuchung der pathobiochemischen Konsequenzen auf zellulärer und systemischer Ebene. Dabei handelt es sich oft um einen längeren Prozess, da der volle Umfang von Funktionsausfällen nicht immer auf Anhieb erkennbar ist. Bei metabolischen Defekten kann die Therapie ein Auffüllen von fehlenden Produkten oder eine Reduktion von giftigen Substraten sein. Oft lässt sich auch die Restfunktion von betroffenen „pathways“ verbessern. Neuerdings haben Therapien mit direkter Korrektur des betroffenen Gendefekts Einzug in die therapeutische Anwendung gefunden. Da die ersten Krankheitssymptome in vielen Fällen früh im Leben auftreten, trifft die Kinderheilkunde eine Vorreiterrolle in der Entwicklung von Therapieansätzen.
Zusammenfassung
Pränatale genetische Diagnostik ermöglicht den frühzeitigen Nachweis und eine Spezifizierung genetisch bedingter Erkrankungen und Fehlbildungen. Neue molekulargenetische Methoden wie ...das NGS („Next-Generation sequencing“) ergänzen und ersetzen vermehrt die traditionellen molekularen und zytogenetischen Verfahren und ermöglichen die parallele Entschlüsselung einer Vielzahl von Genen bis hin zum gesamten Genom. Beschrieben werden die verschiedenen diagnostischen Herangehensweisen je nach klinischer Fragestellung, über deren Vor- und Nachteile sowie über die jeweiligen Anwendungsgebiete im Rahmen einer verantwortungsvollen und modernen Pränataldiagnostik wird ein Überblick gegeben.
Pseudomonas aeruginosa is the most common bacterium occurred in nosocomial infections and is also an important indicator of food spoilage. The worldwide spread of multidrug resistant (MDR) P. ...aeruginosa is threatening public health. However, the prevalence and spread of MDR P. aeruginosa through the food chain is little referred under the One Health perspective. Here, we collected a total of 259 animal-derived foods (168 chicken and 91 pork) from 16 supermarkets and farmer's markets in six regions of Beijing, China. The prevalence of P. aeruginosa in chicken and pork was 42.1 %. The phenotypic antimicrobial susceptibility testing showed that 69.7 % of isolates were MDR, and isolates from Chaoyang district exhibited a higher resistance rate compared to that from Xicheng district (p < 0.05). P. aeruginosa isolates exhibited high levels of resistance against β-lactams (91.7 %), cephalosporins (29.4 %), and carbapenems (22.9 %). Interestingly, none of strains showed resistance to amikacin. Whole-genome sequencing showed that all isolates carried various kinds of antimicrobial resistance genes (ARGs) and virulence genes (VGs), especially for blaOXA genes and phz genes. Multilocus sequence typing (MLST) analysis indicated that ST111 (12.8 %) was the most predominant ST. Notably, the emergence of ST697 clones in food-borne P. aeruginosa was firstly reported. In addition, the toxin pyocyanin was detected in 79.8 % of P. aeruginosa strains. These findings help to decipher the prevalence and the strong toxigenic ability of MDR P. aeruginosa from animal-derived foods and highlight the effective supervision of animal-derived food hygiene should be strengthened to prevent the spread of ARGs in a One Health strategy.
•First comprehensive characterization of MDR P. aeruginosa isolates in animal-derived foods in Beijing, China.•High levels of resistance against β-lactams, cephalosporins, and carbapenems were found.•ST111 was the most predominant ST with high carriage rate of blaOXA-395.•The emergence of ST697 clones in food-borne P. aeruginosa was firstly reported.•High pyocyanin secretion rate was observed in P. aeruginosa isolates.
Zusammenfassung
Die zunehmende Integration der genetischen Diagnostik in die pränatale Medizin hat das Fachgebiet in den letzten Jahren maßgeblich verändert. Die traditionelle Zytogenetik mit ihrer ...grob auflösenden Chromosomenanalyse wird mehr und mehr durch hochauflösende molekulare Technologien, wie chromosomale Mikroarrays (CMA) und „next generation sequencing“ (NGS), ergänzt oder sogar ersetzt. Das verändert das diagnostische Vorgehen und stellt neue Herausforderungen an Gynäkologen und Humangenetiker. Im Beitrag beschreiben wir die aktuellen diagnostischen Analyseverfahren bis hin zur Gesamtexomsequenzierung („whole exome sequencing“, WES) und Gesamtgenomsequenzierung („whole genome sequencing“, WGS) als zukünftige Methoden in der pränatalen Diagnostik und diskutieren deren Möglichkeiten und Grenzen.
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