What Next? The Next Transit from Biology to Diagnostics: Next Generation Sequencing for Immunogenetics

Transfus Med Hemother. 2011 Oct;38(5):308-317. doi: 10.1159/000332433. Epub 2011 Sep 25.

Abstract

The human genome project triggered the introduction of next generation sequencing (NGS) systems. Although originally developed for total genome sequencing, metagenomics and plant genetics, the ultra-deep sequencing feature of NGS was utilized for diagnostic purposes in HIV resistance and tropism as well in detecting new mutations and tumor clones in oncology. Recent publications exploited the feature of clonal sequencing for immunogenetics to dissolve the growing number of ambiguities. This concept is quite reliable if all exons of interest are tested and the amplification region includes flanking introns. Challenging questions on quality control, cost effectiveness, workflow, and management of enormous loads of data remain if NGS is considered as routine method in the immunogenetics laboratory. If solved, NGS has big potential to have a major impact on immunogenetics by way of providing ambiguity-free HLA-typing results faster, but will also have a great influence on how immunogenetics testing and workflows are organized.

Das humane Genom-Projekt hat Entwicklungen ausgelöst, die zur nächsten Generation von Sequenziermethoden (next generation sequencing, NGS) geführt hat. Ursprünglich als Methode für das Sequenzieren gesamter Genome, die Metagenomik und die Pflanzengenetik eingerichtet, wurde die Möglichkeit zum «Ultra-Deep»-Se-quenzieren auch für die Diagnose von HIV-Resistenzen und -Tropismen, aber auch für die Erkennung neuer Mutationen und Tumorklone eingesetzt. Neuere Literatur hat die Möglichkeit zur klonalen Sequenzierung aufgezeigt, mit der die wachsende Anzahl von Ambiguitäten in der Immungenetik aufgelöst werden kann. Dieses Konzept ist dann zuverlässig, wenn möglichst viele Exons in die Analyse mit einbezogen werden (insbesondere jene, die für die Polymorphismen in Frage kommen) und wenn die Amplifikationsregion auch die flankierenden Introns umfasst. Herausragende Fragen verbleiben noch für die Qualitätskontrolle, die Kosteneffizienz, den Arbeitsablauf, und die Bewältigung der enormen Datenflut bevor Überlegungen zur Einführung dieser Methode in der Routine angestellt werden können. Wenn diese Fragen gelöst sind, hat NGS ein hohes Potenzial, die Patienten schneller und sicherer mit eindeutigen HLA-Typisierungsergebnissen zu versorgen, aber auch einen großen Einfluss auf die zukünftige Organisation von Abläufen und Tests in der Immungenetik.