Hochdurchsatzsequenziergerät - ONT PromethION P24

Art und Umfang der Leistung: Im Rahmen einer modernen Krankenversorgungen ist die Analyse des humanen Genoms wichtig für die Abklärung von Krankheitsursachen und personalisierte Therapien unerlässlich. Deshalb soll durch das UKA ein neuer Hochdurchsatzsequenzierer angeschafft werden. Zur Identifizierung von Krankheitsursachen bei Patienten mit seltenen Erkrankungen, onkologischen Erkrankungen und Tumorprädispositionen ist es entscheidend, humane Genome vollständig, also lückenlos von Telomer zu Telomer, analysieren zu können. Dafür ist es erforderlich, DNA ohne Amplifikation mit Leselängen zwischen 100.000 und 1.000.000 Basen sequenzieren zu können. Neben der Sequenzanalyse der DNA selbst spielt auch die Untersuchung epigenetischer Modifikationen der DNA bei bestimmten Krankheitsbildern eine wesentliche Rolle für die Diagnosestellung. Daher muss der Hochdurchsatzsequenzierer in der Lage sein, verschiedene DNA-Modifikationen (4mC, 5mC, 5hmC, 6mA) zu detektieren. Dies muss mit einer einzigen Analyse möglich sein, um zusätzliche Kosten für separate Probenvorbereitungen und weitere Sequenzie-rungen zu vermeiden. Die Pathogenitätsbewertung von Varianten in Genen, die für RNA-modifizierende Enzyme kodieren, erfordert teilweise die Sequenzierung nativer RNA sowie die Detektion von Modifikationen an RNA-Basen4. Deshalb muss der Hochdurchsatzsequenzier die Analyse von RNA und deren epigenetischen Modifikationen ermöglichen. Um den Anforderungen der modernen Medizin nach schnelleren Diagnosen gerecht zu werden, ist eine Echtzeitanalyse der gewonnenen Sequenzdaten (Basecalling und Alignment) erforderlich, um zeitkritische Analysen zügig durchführen zu können5. Zudem ist es wichtig, dass keine Not-wendigkeit besteht, mehrere Proben pro Analyse zu poolen, um eine wirtschaftliche und effiziente Nutzung zu gewährleisten. Der Hochdurchsatzsequenzierer muss in der Lage sein, eine Analyse (humane Genome >30x Abdeckung) pro individueller Flow Cell zu ermöglichen. Angesichts der ständig wachsenden Anzahl an Krankheitsgenen und Krankheitsursachen in nicht-kodierenden Genombereichen ist es unmöglich, mit herkömmlichen Nass-Laborverfahren zur Anreicherung spezifischer Genomabschnitte, mit diesen Anforderungen Schritt zu halten. Daher ist eine flexible Anreicherung während der Sequenzierung erforderlich. Das sogenannte "Adaptive Sampling" bietet in Kombination mit der Echtzeitanalyse diese Flexibilität, sodass die anzureichernden genomischen Bereiche individuell für jede Probe vor Beginn der Sequenzierung festgelegt werden können, um den Anforderungen an flexible Analysen gerecht zu werden. Daher muss der Hochdurchsatzsequenzierer "Adaptive Sampling" ermöglichen. Unsere derzeitige Bedarfskalkulation beläuft sich auf maximal 2.400 Proben (humanes Genom >30x) pro Jahr aus. Der Hochdurchsatzsequenzierer muss in der Lage sein, diese Anzahl an Proben, ausgehend von einer 5-Tage Woche, zu bewältigen. Aufgrund begrenzter Laborfläche kann ausschließlich ein Benchtop-Gerät beschafft werden. Nachfolgende Leistungen muss das Gerät mindestens erfüllen: - Vollständige und amplifikationsfreie Analyse von DNA- und RNA-Moleküle mit einer Länge von 20-1.000.000 Basen - Einzelmolekülanalyse - Auslesen epigenetischen Informationen von DNA und RNA Molekülen (4mC, 5mC, 5hmC, 6mA) - Gleichzeitige Analyse von DNA/RNA Sequenzinformationen und epigenetischen Informationen - Echtzeitanalyse von Sequenzdaten (Basecalling/Alignment) - Analysen von einem Sample (humanes Genom >30x) pro individueller Flow cell - Anreicherung von flexibel zu definierenden DNA-Bereichen direkt auf der Flow cell während der Seuqenzierung - Analyse von min 2.400 humanen Genomen (>30x) pro Jahr - Benchtop-Gerät