In einem in diesem Monat in der Fachzeitschrift Tissue Antigens veröffentlichten Artikel berichten Forscher von Roche Molecular Systems (SIX: RO, ROG; OTCQX: RHHBY) aus Pleasanton (USA) darüber, wie sie mithilfe der Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologie von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche, hochauflösende HLA-Genotypisierungen von Forschungsmaterial durchgeführt haben. In dieser Studie verwendeten die Forscher das Genome Sequencer FLX System zur ultratiefen Amplikon-Sequenzierung spezifischer Genloki der HLA-Klassen I und II. Sie waren dann in der Lage, mit einer von der Firma Conexio Genomics entwickelten Software Genotypen auf Allel-Ebene zuzuweisen. Die Ergebnisse dieser Studie sind wichtig für die zukünftige Forschung an einer Vielzahl von Krankheiten und für die Transplantationsforschung.
Die HLA-Klasse-I- und -Klasse-II-Gene spielen eine wichtige Rolle bei der adaptiven Immunantwort. HLA steht für den englischen Begriff human leukocyte antigen. Die Gene sind wichtig, weil sie die Zelloberflächenproteine kodieren, mit denen zwischen eigenen Zellen und körperfremden Zellen und anderen Antigenen unterschieden wird. Eine genaue HLA-Genotypisierung ist beispielsweise medizinisch wichtig bei der Transplantation hämatopoetischer Stammzellen, wenn Spender und Empfänger nicht miteinander verwandt sind, um das Risiko einer Abstoßungsreaktion und einer Graft-versus-Host-Krankheit (GVHD) so gering wie möglich zu halten. Die Bestimmung des genauen HLA-Genotyps ist auch sehr wichtig für die Erforschung vieler Krankheiten. "Spezifische Allele und Haplotypen der Klasse-I- und Klasse-II-Genloki sind stark mit verschiedenen Autoimmunkrankheiten und einigen Krebsarten und Infektionskrankheiten assoziiert.", erklärte Henry Erlich, Autor der Studie und Leiter der Abteilung für Humangenetik bei Roche Molecular Systems. "Die hochauflösende HLA-Typisierung im Hochdurchsatzverfahren wird bei diesen groß angelegten Assoziationsstudien von großem Vorteil sein."
Eine genaue HLA-Genotypisierung wird von der enormen Polymorphie dieser Region des Genoms erschwert. Es gibt hunderte verschiedene Allelsequenzen der jeweiligen HLA-Klasse-I- und -Klasse-II-Gene. Die bisher verwendeten Methoden, die auf der Sanger-Sequenziertechnologie basieren, können sogenannte "Phasenmehrdeutigkeiten", die dann entstehen, wenn ein Individuum an vielen sehr eng beieinander liegenden Stellen heterozygot ist, oft nur unzureichend auflösen.
"Die Herausforderung besteht darin, herauszufinden, welche polymorphen Sequenzen auf welchen Allelen zusammen auftreten.", erklärte Erlich. "Wir konnten in unserer Arbeit aus den Daten eines einzigen Laufs des Genome Sequencer FLX Systems die HLA-Genotypen auf Allel-Ebene an acht Genloki von 48 Einzelproben bestimmen. Die große Zahl an Reads mit langer Leseweite erlaubte es uns, die HLA-Allele eindeutig zuzuweisen, und das viel schneller und kostengünstiger als mit herkömmlichen Technologien. Wir konnten auch seltene Varianten nachweisen, wie zum Beispiel das nicht vererbte mütterliche Allel in der Probe eines Patienten mit SCIDS (schwerer kombinierter Immundefekt), was auf die Anwesenheit von Zellen der Mutter im Blutkreislauf des Patienten zurückzuführen war."
In diesem Monat führt 454 Life Sciences die neuesten GS FLX Titanium Kits und eine neue Software ein, die die Leseweiten und den Durchsatz der Amplikon-Sequenzierung erhöhen. Mit den neuen Kits werden Verbesserungen bei gezielten Resequenzierungsstudien, wie HLA-Klasse-I- und -Klasse-II-Genotypisierungen, erreicht, da die Loki vollständiger mit weniger Amplikons abgedeckt werden und die Empfindlichkeit erhöht wird. So können seltene Varianten und Haplotypen besser entdeckt werden. "Unsere bisherigen Ergebnisse mit den GS FLX Titanium Kits für die Amplikon-Sequenzierung haben gezeigt, dass wir jetzt mehr Einzelpersonen pro Lauf typisieren können und mehr Exons pro Amplifizierungsreaktion.", so Erlich.
"Diese Studie zeigt, dass das 454-Sequencing System eine wirtschaftliche und zuverlässige Alternative zu den bisherigen in der Forschung für die HLA-Typisierung eingesetzten Techniken ist.", sagte Christopher McLeod, Präsident und Geschäftsführer von 454 Life Sciences. "Durch die noch längeren Leseweiten unseren neuen Kits der GS FLX Titanium Reihe und die zugehörige Software wird sich dies nochmals verbessern."
Weitere Informationen zum 454 Sequencing System finden Sie auf www.454.com.
Die HLA-Klasse-I- und -Klasse-II-Gene spielen eine wichtige Rolle bei der adaptiven Immunantwort. HLA steht für den englischen Begriff human leukocyte antigen. Die Gene sind wichtig, weil sie die Zelloberflächenproteine kodieren, mit denen zwischen eigenen Zellen und körperfremden Zellen und anderen Antigenen unterschieden wird. Eine genaue HLA-Genotypisierung ist beispielsweise medizinisch wichtig bei der Transplantation hämatopoetischer Stammzellen, wenn Spender und Empfänger nicht miteinander verwandt sind, um das Risiko einer Abstoßungsreaktion und einer Graft-versus-Host-Krankheit (GVHD) so gering wie möglich zu halten. Die Bestimmung des genauen HLA-Genotyps ist auch sehr wichtig für die Erforschung vieler Krankheiten. "Spezifische Allele und Haplotypen der Klasse-I- und Klasse-II-Genloki sind stark mit verschiedenen Autoimmunkrankheiten und einigen Krebsarten und Infektionskrankheiten assoziiert.", erklärte Henry Erlich, Autor der Studie und Leiter der Abteilung für Humangenetik bei Roche Molecular Systems. "Die hochauflösende HLA-Typisierung im Hochdurchsatzverfahren wird bei diesen groß angelegten Assoziationsstudien von großem Vorteil sein."
Eine genaue HLA-Genotypisierung wird von der enormen Polymorphie dieser Region des Genoms erschwert. Es gibt hunderte verschiedene Allelsequenzen der jeweiligen HLA-Klasse-I- und -Klasse-II-Gene. Die bisher verwendeten Methoden, die auf der Sanger-Sequenziertechnologie basieren, können sogenannte "Phasenmehrdeutigkeiten", die dann entstehen, wenn ein Individuum an vielen sehr eng beieinander liegenden Stellen heterozygot ist, oft nur unzureichend auflösen.
"Die Herausforderung besteht darin, herauszufinden, welche polymorphen Sequenzen auf welchen Allelen zusammen auftreten.", erklärte Erlich. "Wir konnten in unserer Arbeit aus den Daten eines einzigen Laufs des Genome Sequencer FLX Systems die HLA-Genotypen auf Allel-Ebene an acht Genloki von 48 Einzelproben bestimmen. Die große Zahl an Reads mit langer Leseweite erlaubte es uns, die HLA-Allele eindeutig zuzuweisen, und das viel schneller und kostengünstiger als mit herkömmlichen Technologien. Wir konnten auch seltene Varianten nachweisen, wie zum Beispiel das nicht vererbte mütterliche Allel in der Probe eines Patienten mit SCIDS (schwerer kombinierter Immundefekt), was auf die Anwesenheit von Zellen der Mutter im Blutkreislauf des Patienten zurückzuführen war."
In diesem Monat führt 454 Life Sciences die neuesten GS FLX Titanium Kits und eine neue Software ein, die die Leseweiten und den Durchsatz der Amplikon-Sequenzierung erhöhen. Mit den neuen Kits werden Verbesserungen bei gezielten Resequenzierungsstudien, wie HLA-Klasse-I- und -Klasse-II-Genotypisierungen, erreicht, da die Loki vollständiger mit weniger Amplikons abgedeckt werden und die Empfindlichkeit erhöht wird. So können seltene Varianten und Haplotypen besser entdeckt werden. "Unsere bisherigen Ergebnisse mit den GS FLX Titanium Kits für die Amplikon-Sequenzierung haben gezeigt, dass wir jetzt mehr Einzelpersonen pro Lauf typisieren können und mehr Exons pro Amplifizierungsreaktion.", so Erlich.
"Diese Studie zeigt, dass das 454-Sequencing System eine wirtschaftliche und zuverlässige Alternative zu den bisherigen in der Forschung für die HLA-Typisierung eingesetzten Techniken ist.", sagte Christopher McLeod, Präsident und Geschäftsführer von 454 Life Sciences. "Durch die noch längeren Leseweiten unseren neuen Kits der GS FLX Titanium Reihe und die zugehörige Software wird sich dies nochmals verbessern."
Weitere Informationen zum 454 Sequencing System finden Sie auf www.454.com.
