Neue Möglichkeiten zur sensitiveren Untersuchung der messbaren Resterkrankung (MRD)

Die messbare Resterkrankung (MRD) ist ein wichtiger Biomarker bei akuter myeloischer Leukämie (AML), ein Indikator für die Prognose und das Ansprechen auf Therapie. In diesem Artikel erläutern wir, wie sich Mutationen bei der AML und anderen Erkrankungen mit einer Sensitivität von 0,1% nachweisen lassen. Ab Juli 2024 bieten wir ein entsprechendes Panel an und erweitern somit unser Portfolio für Verlaufsuntersuchungen.

Für Fusionsgene (z. B. RUNX1::RUNX1T1) oder typische NPM1-Veränderungen gibt es seit mehr als zehn Jahren sensitive quantitative Real-Time-(qRT)PCRs oder digitale droplet (dd)PCRs. Bei Genen wie RUNX1 oder TP53 liegt hingegen eine große Anzahl verschiedener Mutationen vor. Hier ist die Sequenzierung des kompletten Gens die Methode der Wahl. Die Sensitivität des Next Generation Sequencing (NGS) ist unter anderem durch die natürliche Fehlerrate der verwendeten Enzyme begrenzt. Letztere kann mit einem Trick korrigiert werden. Jedes einzelne DNA-Molekül wird zu Beginn der Präparation mit einer kurzen individuellen Sequenz versehen, einem unique molecular identifier (UMI). Auf diese Weise können alle Ergebnisse eines ursprünglichen DNA-Stücks bioinformatisch aufaddiert werden. Sollte sich ein Fehler eingeschlichen haben, wird dieser erkannt und eliminiert (Abbildung 1). Eine solche Sequenzierung liefert Daten mit einer geringen Fehlerquote. In Kombination mit einer höheren Sequenziertiefe lassen sich selbst Veränderungen von 0,1 % zuverlässig nachweisen.

Die neuen technischen Möglichkeiten sind auch in den Leitlinien des European LeukemiaNet (ELN) zur Standardisierung und Harmonisierung von MRD enthalten (Heuser, Blood; 2021 Dec 30;138(26):2753-2767). Neben den etablierten Methoden (ddPCR und qRTPCR) wird in den Richtlinien auch UMI-gestütztes NGS aufgeführt. In unserem UMI-Panel decken wir alle Gene der ELN-Empfehlung ab. Speziell für die AML werden in den ELN-Leitlinien klinisch relevante Zeitpunkte für die MRD-Untersuchung festgelegt, die eine Hilfestellung im Alltag bieten sollen und zu einer weiteren Standardisierung beitragen können (Abbildung 2).

Wie erfolgt die Anforderung für eine Verlaufsuntersuchung:

 Wenn eine Veränderung zum ersten Mal diagnostiziert wird, geben wir im Anhang der Befunde an, ob und mit welcher Sensitivität jede genetische Veränderung als Marker für den Krankheitsverlauf verwendet werden kann.

Da jede Patientin und jeder Patient einen eigenen Satz an Markern hat, erstellen wir bei erneuter Einsendung einen personalisierten MRD-Ansatz, der eine oder mehrere der oben genannten Methoden verwendet. Wir verwenden immer die sensitivste Methode, die uns zur Verfügung steht.

Den Befund sollten Sie im Allgemeinen innerhalb von 10 Werktagen erhalten.

Zusätzlich zu den oben genannten molekulargenetischen Methoden kann auch die Immunphänotypisierung einen wertvollen Beitrag zur MRD-Testung leisten.

Wir verwenden diese Methoden nicht nur für die AML, sondern auch für andere Krankheiten, damit möglichst viele Patient:innen von einer optimalen MRD-Untersuchung profitieren können.

Heuser M et al. 2021 Update on MRD in acute myeloid leukemia: a consensus document from the European LeukemiaNet MRD Working Party 2021; Blood; 2021 Dec 30;138(26):2753-2767

Abbildung 1: Variantendetektion mit und ohne UMI
Abbildung 1: Variantendetektion mit und ohne UMI: Reale Varianten sind in blau dargestellt, in rot sind Sequenzier- oder Amplifikationsfehler der PCR dargestellt. Diese können durch die Verwendung der UMIs bioinformatisch eliminiert werden (rechte Seite), (modifiziert nach https://help.geneiousbiologics.com/hc/en-us/articles/4781289585300-Understanding-Single-Cell-technologies-Barcodes-and-UMIs)
Abbildung 2: MRD-Untersuchungsalgorithmus für verschiedene Subtypen der AML.
Abbildung 2: MRD-Untersuchungsalgorithmus für verschiedene Subtypen der AML (modelliert nach Heuser, Blood; 2021 Dec 30;138(26):2753-2767). *Bei NPM1- und CBF-AML kann das PB zur MRD-Bewertung bei der Diagnose herangezogen werden, wenn es ≥20 % Blasten im PB enthält. Wenn die logarithmische Reduktion als Maß für das MRD-Ansprechen verwendet wird, sollten sowohl das periphere Blut (PB) als auch das Knochenmark (KM) zum Zeitpunkt der Diagnose analysiert werden, um beide Gewebe als Vergleichsgrundlage zu haben.

»Bei Fragen zu diesem Themenkomplex sprechen Sie uns gerne an!«

Dr. rer. nat. Constance Bär

Biologin
Leitung Sequenzierung

T: +49 89 99017-327