Background: Molecular pathological examinations of tumor samples encompass a wide range of diagnostic analyses. Especially in recent years, numerous new biomarkers have come to the forefront-the analysis of which is crucial for therapy decisions.
Objectives: Within the field of molecular pathology, the demands of next generation sequencing (NGS)-based requirements have experienced massive growth in recent years. To meet this demand, methods are constantly being adapted and further developed. The following sections aim to illuminate how this trend arises and which analyses are gaining importance.
Methods: The article provides an overview of the essential nucleic acid-based analysis techniques in the field of massive parallel sequencing. Terms such as DNA- and RNA-based techniques, as well as the associated analysis methods, are described, particularly with regard to their use in routine molecular pathological diagnostics.
Results: The breadth of genomic sequencing has been steadily growing in recent years, particularly due to the increasing relevance of personalized medicine, along with the rising approvals of targeted therapeutics. This necessitates, among other things, the analysis of new biomarkers. The diagnostics as part of interdisciplinary molecular tumor boards (MTB) are now based on large gene panels (> 1 megabase). Furthermore, through the "Modellvorhaben Genomsequenzierung" § 64e, whole exome or whole genome sequencing has been made available for oncological patients. Given these developments, it is evident that future analyses will require the integration of additional omics fields, such as whole transcriptome analysis, epigenomics, and proteomics.
Conclusion: The challenges of personalized medicine along with the necessity of simultaneously assessing numerous new biomarkers require the implementation and execution of new techniques in molecular pathology whose complexity is steadily increasing.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Molekularpathologische Untersuchungen von Tumorproben umfassen ein weites Spektrum an diagnostischen Analysen. Besonders in den letzten Jahren rückten eine Vielzahl neuer Biomarker in den Vordergrund, deren Analyse für Therapieentscheidungen von großer Bedeutung sind.
Fragestellung: Innerhalb der Molekularpathologie haben die NGS-basierten (Next Generation Sequencing) Anforderungen in den vergangenen Jahren einen massiven Zuwachs erfahren. Um diesen Bedarf abzudecken, werden molekularpathologische Methoden stetig angepasst und weiterentwickelt. Wie dieser Trend zustande kommt und welche Analysen an Bedeutung gewinnen, soll in den folgenden Abschnitten beleuchtet werden.
Material und methode: Der Artikel gibt einen Überblick der wesentlichen Techniken Nukleinsäure-basierter Analysen aus dem Bereich der massiven Parallelsequenzierung. Es wird in die Terminologie der DNA- und RNA-basierten Diagnoseverfahren sowie die zugehörigen Analysemethoden eingeführt. Der Fokus liegt hierbei auf deren Einsatz in der molekularpathologischen Routinediagnostik.
Ergebnisse: Die Breite der genomischen Sequenzierung nimmt in den letzten Jahren stetig zu, was insbesondere dem Ausbau im Bereich der personalisierten Medizin sowie den steigenden Neuzulassungen von zielgerichteten Therapeutika geschuldet ist. Dadurch wird u. a. die Analyse neuer Biomarker erforderlich. Die Diagnostik im Rahmen eines interdisziplinären molekularen Tumorboards (MTB) erfordert mittlerweile den Einsatz von großen Genpanels (> 1 Megabase). Darüber hinaus wurde durch das Modellvorhaben Genomsequenzierung § 64e erstmalig ein Gesetz erlassen, welches für (austherapierte) onkologische Patienten eine Ganzexom- bzw. Ganzgenomsequenzierung vorsieht. In Hinblick auf diese Entwicklungen liegt es nahe, dass zukünftige Analysen die Integration weiterer Omics-Felder wie der Ganztranskriptomanalyse, des Epigenoms sowie des Proteoms erfordern.
Schlussfolgerung: Die Herausforderungen der personalisierten Medizin sowie die Notwendigkeit des Nachweises einer Vielzahl neuer Biomarker setzen die Implementierung und Umsetzung neuer Techniken in der Molekularpathologie voraus, die eine immer höhere Komplexität aufweisen.
Keywords: Biomarker; DNA; Exome sequencing; Next generation sequencing; RNA.
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