Next-Generation-Sequencing — Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung

Next-Generation-Sequencing ist eine diagnostische Hochdurchsatz-Plattform, die die genaue Nukleotidsequenz von Millionen von DNA- oder RNA-Molekülen parallel bestimmt. In der Onkologie wird sie eingesetzt, um Tumorproben oder zirkulierende Tumor-DNA auf krankheitsrelevante Veränderungen zu untersuchen – darunter Punktmutationen, Insertionen, Deletionen, Kopienzahlvariationen und strukturelle Umlagerungen über Hunderte krebsrelevanter Gene hinweg.

Durch die gleichzeitige Analyse breiter Genpanels, ganzer Exome oder kompletter Genome liefert das NGS einen umfassenden Überblick über die einzigartige genomische Architektur eines Tumors. Pathologinnen und Pathologen vergleichen die Tumor-DNA-Sequenzen mit standardisierten Referenzgenomen, um klinisch nutzbare Veränderungen zu ermitteln. Dies stützt die Diagnosestellung, präzisiert die Prognose und deckt potenzielle Resistenzmechanismen auf, die das Ansprechen auf eine Therapie beeinflussen könnten.

Krebstherapien werden zunehmend auf individuelle genetische Veränderungen statt allein auf den Entstehungsort des Tumors ausgerichtet. NGS kann zielgerichtete Ansatzpunkte aufdecken, die Standardtests möglicherweise übersehen, und Ihnen den Zugang zu passenden zielgerichteten Medikamenten oder klinischen Studien eröffnen. Darüber hinaus kann NGS zeigen, ob ein Tumor erbliche Veränderungen aufweist, was für Familienmitglieder ein wichtiger Hinweis auf den Nutzen einer genetischen Beratung sein kann. Zudem verhindert es den Einsatz von Therapien, die voraussichtlich nicht wirken, wodurch wertvolle Zeit gewonnen und unnötige Nebenwirkungen vermieden werden.

NGS wird an Gewebe durchgeführt, das im Rahmen einer regulären Biopsie oder operativen Tumorentfernung gewonnen und meist in Paraffinwachsblöcken konserviert wurde. Ist Gewebe knapp oder schwer zugänglich, kann über eine einfache Blutentnahme eine Flüssigbiopsie (Liquid Biopsy) erfolgen, um zirkulierende Tumor-DNA zu sequenzieren. Die Ergebnisse liegen in der Regel innerhalb von zwei bis vier Wochen vor, abhängig vom Umfang des untersuchten Genpanels.

NGS wird bei vielen Krebserkrankungen breit eingesetzt – insbesondere beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom, bei dem viele therapeutisch nutzbare Zielstrukturen wie EGFR, ALK und ROS1 vorliegen. Es gehört auch beim Kolorektalkarzinom, Ovarialkarzinom, Mammakarzinom, Prostatakarzinom, malignen Melanom und bei gastrointestinalen Stromatumoren zur Routine. Bei seltenen Tumoren oder Krebserkrankungen mit unbekanntem Primärtumor (CUP-Syndrom) wird NGS häufig genutzt, um unerwartete Therapieansatzpunkte zu finden, wenn die Standardoptionen begrenzt sind.

NGS-Ergebnisse steuern unmittelbar die Auswahl zielgerichteter Therapien wie Tyrosinkinase-Inhibitoren oder PARP-Inhibitoren, die auf bestimmte Veränderungen abgestimmt sind. Sie entscheiden auch über die Eignung für Immun-Checkpoint-Inhibitoren, indem Biomarker wie die Mikrosatelliteninstabilität (MSI) und die Tumormutationslast (TMB) bestimmt werden. Werden Mutationen nachgewiesen, die Resistenzen gegen frühere Therapien hervorrufen, kann das Behandlungsteam den Therapieplan frühzeitig anpassen.