Titelaufnahme

Titel
„Massive parallel sequencing“ (MPS) und Sanger Sequenzierung von KIT- und PDGFRA Mutationen in gastrointestinalen Stromatumoren (GIST)
Weitere Titel
"Massive parallel sequencing" (MPS) and sequencing by Sanger of KIT and PDGFRA mutations in gastrointestinal stromal tumors (GIST)
VerfasserFischer, Marina
Erschienen2016
Datum der AbgabeJuni 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)GIST / Gastrointestinale Stromatumore / c-KIT / PDGFRA / platelet-derived growth factor alpha / Rezeptor-Tyrosinkinasen / Sanger / MPS / Massives Paralleles Sequenzieren / NGS / Next Generation Sequencing
Schlagwörter (EN)GIST / gastrointestinal stromal tumors / c-KIT / PDGFRA / platelet-derived growth factor alpha / receptor tyrosine kinase / Sanger / MPS / massive parallel sequencing / NGS / next generation sequencing
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im Rahmen dieser Arbeit wird auf die erweiterte Diagnostik von KIT- und PDGFRA positiven gastrointestinalen Stromatumoren (GIST) mit Hilfe molekularer Methoden, wie der Sanger-Sequenzierung oder des so genannten Next Generation Sequencings (NGS), einer massiven parallelen Sequenzier-Technologie (MPS), eingegangen. Diese Sarkome im Gastrointestinaltrakt entstehen durch Mutationen im KIT-Gen, zumeist in den Exons 9, 11, 13 und 17 oder im PDGFRA Gen in den Exons 12 und 18. Dies führt zur konstitutiven Aktivierung dieser Rezeptor-Tyrosinkinasen an der Zelloberfläche. Wachstumssignale werden somit, unabhängig von einer Ligandenbindung, kontinuierlich in das Zellinnere weitergeleitet, wodurch es zu unkontrolliertem Zellwachstum und Tumorentstehung kommt.

Infolge mangelnder klinischer Symptomatik werden GIST meist erst im fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert. Seit der Etablierung von Tyrosinkinaseinhibitoren zur Behandlung von GIST, können jedoch enorme Therapieerfolge erzielt werden. Dafür wird die Mutationsanalyse der KIT- oder PDGFRA-Gene nach der klinisch-pathologischen Diagnose und der Risiko-Stratifizierung durchgeführt. Das kann mittels Sanger Sequenzierung oder auch MPS-Technologien erfolgen. Spezielles Augenmerk wird auf die verschiedenen methodischen Grundlagen des MPS, wie Pyrosequencing als Licht-basierte oder IonTorrentTM semiconductor sequencing technology als pH-metrische Methode, gelegt. Gegenüberstellend wird die Sanger-Sequenzierung als Goldstandardmethode in der Mutationsanalyse, näher beschrieben. Das soll die Grundlage der Evaluierung von Vor- und Nachteilen für die Einsatzmöglichkeiten dieser Technologien der nächsten Generation im Routinelabor darstellen.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the extended diagnosis of KIT and PDGFRA positive gastrointestinal stromal tumors (GIST) using molecular methods, like sequencing by Sanger or the so called next generation sequencing (NGS), a massive parallel sequencing technology (MPS). These sarcomas in the gastrointestinal tract are caused by mutations in the KIT gene, mostly in the exons 9, 11, 13 and 17 or in the PDGFRA gene in exons 12 and 18. This leads to constitutive activation of these receptor tyrosine kinases on the cell surface. Growth signals are independent of ligand binding, continuously sent to the interior of the cell, resulting in uncontrolled cell growth and tumor formation.

Due to insufficient clinical symptoms GIST are usually diagnosed at an advanced stage. Since the establishment of tyrosine kinase inhibitors for the treatment of GIST, enormous therapeutic successes can be achieved. After the clinicopathological diagnosis and risk stratification a mutation analysis of the KIT or PDGFRA genes is performed. The methods therefor are sequencing by Sanger or MPS technologies. Special attention is focused on the various methodological basics of MPS, such as pyrosequencing as a light-based or the semiconductor sequencing technology as a pH-metric method. Opposing the Sanger sequencing, as the gold standard method, is described in mutation analysis. This constitutes the basis of the evaluation of advantages and disadvantages for the possible applications of these next-generation technologies in the routine laboratory.