Von der Präzisionsdiagnostik beim Neugeborenen-Screening ... Von der Präzisionsdiagnostik beim...
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Kompetenz von Charité und Vivantes
Von der Präzisionsdiagnostik beim Neugeborenen-Screening über die Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen bis hin zur personalisierten Tumortherapie – innovative Labordiagnostik ist mitten im Leben! PD Dr. med. Dr. Dipl. biochem. Andreas Weimann, MHBA Labor Berlin 21. Juni 2017
Kompetenz von Charité und Vivantes
Agenda
C Erregermanagement und Verhinderung von Antibiotikaresistenzen
B Präzisionsonkologie mit NGS
D Herausforderungen / Ausblick
A Neugeborenenscreening
Kompetenz von Charité und Vivantes
A Neugeborenenscreening
Kompetenz von Charité und Vivantes
Herausforderungen im Neugeborenenscreening
§ Neue Zielerkrankungen (bisher 12 Zielerkrankungen)
• Nachsorge und Vollständigkeit des Screeningprogramms
(regionaler Programmcharakter)
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Seltene Erkrankungen sind in der Summe häufig…
• Häufigkeit pro Erkrankung < 5 pro 10.000 aber > 10.000 verschiedene seltene Erkrankungen è Gesamt-Inzidenz 4-8% der Bevölkerung
• Seltene Erkrankungen können teuer sein à Volkswirtschaftliche Kosten pro Patient (schwer behindertes NG): ca. 3 – 6 Mio. EUR
• Früherkennung spart Geld und Leiden: wenn Behinderung durch frühe Erkennung vermeidbar ist: à nur ca. 180.000 – 250.000 EUR pro Patient (5 – 10%)
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Forschungsthemen zur Früherkennung bei Neugeborenen
• Sensitivere Methoden • LC-Tandem MS (Massenspektrometrie statt
klassischen Assays
• Forschung zu neuen Zielerkrankungen: • Schwere Immundefekte • Sichelzellerkrankung • Hypophosphatasie
XIC of +MRM (22 pairs): 339.400/113.200 Da ID: d8-17-OHP from Sample 1 (steroidstock ) of 150430.wiff (Turbo Spray) Max. 50.0 cps.
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.813 25 37 49 62 74 86 98 110 122 134 146 158 171 183 195 207 219 231
Time, min
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5.5e55.7e5
Intensity, cps
Kompetenz von Charité und Vivantes
Neue Zielerkrankungen
• Mukoviszidose (Cystische Fibrose) • Erstes DNA-Screening in Deutschland
• Sichelzellerkrankung • Tandem-MS • Flüchtlingsmedizin?
• Schwere Immundefekte (SCID) • qPCR (etabliert in USA und Schweden)
• Tyrosinämie Typ I • Tandem-MS (Therapie durch spezielle Diät)
• Hypophosphatasie • Tandem-MS (neue Enzymersatztherapie)
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Problemfelder der Forschung des Neugeborenescreening
• Keine Programme bei großen Förderern (DFG, BMBF) • Gute Regelung seit 2004 (G-BA), ABER fehlende Regelung für:
• Sicherung der Vollständigkeit • Nachverfolgung von Betroffenen • Behandlung durch Spezialisten (häufig Behandlung durch lokale Kinderärzte) è es gibt Screening-Untersuchungen aber kein Screening-Programm
• Heterogene Regelung in einzelnen Bundesländern
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B Präzisionsonkologie mit NGS
Kompetenz von Charité und Vivantes
Präzisionsonkologie mit Next Generation Sequencing (NGS)
• Krebsbehandlung heute: Mortalität Nr. 1 • Weiterhin geringes Ansprechen der Therapien
Perspektiven:
• Diagnostik und Therapie in engster Abstimmung
• Diagnostik zur Therapiesteurung (Lotsenfunktion): Effektiver und Ressourceneffizienter
• “Early Diagnosis” und Stratifizierung
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Parallele molekulare und funktionale Charakterisierung – ein integrierter Befund
Grundpfeiler der Diagnostik
patholog. Karyotyp bei 40-50% der MDS
Morphologie
Zytogenetik, FISH
Konfirmativ FACS-Score
Durchflusszytometrie
Konfirmativ/ diagnostisch ASXL1, EZH2, RUNX1, TP53
......und (viele) andere
NGS-Molekulargenetik
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Molekulare Medizin und Big Data: Patientennutzen identifizieren
Quelle: Vortrag Prof. von Kalle, NCT Heidelberg, ALM Fokusveranstaltung „Zukunft Labordiagnostik“ vom 30. Nov. 2015
Mutation
in RNAseq?
Alternative
Splicing
fastq QC
alignment
lane
merging
duplicates
genotype
matching
calculate
coverage
OneTouchPipeline
PRIMARY ANALYSIS
SNVs
Mutation
annotation
INDELs
Copy number
variants
Pathogen
integration
Ploidy
prediction
Structural
Variants
SECONDARY ANALYSIS
RNA sequences
DNA
sequences
TERTIARY ANALYSIS: „INTERPRETATION“
NCT Applied Bioinformatics
• Zügige Verfügbarkeit innovativer, nutzenbelegter Diagnostik für die Patientversorgung
• Companion Diagnostics: gemeinsame Zulassung von Wirkstoff und Testung
• Big Data: Herausforderung für Datenmanagement und –sicherheit
• Nationale Kompetenz
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C Erregermanagement und Verhinderung von Antibiotikaresistenzen
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Demographie: Der alternde Patient
Exposition Multimorbidität Empfänglichkeit Abwehrschwäche
Morbidität Mortalität Reservoir Kosten
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Vermeidbares vermeiden
Quelle: Vortrag Prof. Friedrich, Universitätsklinikum Groningen, ALM Fokusveranstaltung „Zukunft Labordiagnostik“ vom 30. Nov. 2015
A. Krankenhausinfektionen EU: 37.000 Todesfälle pro Jahr 33% vermeidbar – 66% schicksalhaft
B. Antibiotika(multi)resistenzen 90% vermeidbar – 10% natürlich
Resistenzprävention erlaubt unvermeidbare Infektionen
behandelbar zu lassen
(ECEC, PPE, 2012)
O’Neill Report, 2014
Kompetenz von Charité und Vivantes
Cave!
• 85% der in Deutschland verabreichten ABX werden in der Tierhaltung eingesetzt
• Nur der geringste Teil (ca. 0,5%) der am Menschen verwandten ABX kommen bei Patienten auf Intensivstationen (ICU) zum Einsatz
• ABX haben UAWs (unerwünschte Arzneimittelwirkungen)
• ABX sind ein wichtiger Kostenfaktor im Krankenhaus
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One dose fits all? – Personalisierte Medizin
?
Pharmakologische Zielstellung: 1. Suffiziente Erregerkontrolle durch ausreichende Blutkonzentrationen
(Vermeidung der Resistenzbildung) 2. Verhinderung toxischer Effekte (UAW)
Kompetenz von Charité und Vivantes
Real-time Theragnostik: der Intensive Care Score und der Einsatz von MALDI-TOF für effizientes Antimicrobioal Stewardship
Prognose-Score Sepsis-Score
• Deeskalation: Reduktion der Antibiotikagabe (ABX) auf das hinreichende und notwendige Maß
• Reduktion der ICU-Tage (Tage auf Intensivstation), dadurch besseres Outcome für Patienten
• Vermeidung von Resistenzbildung
• Frühzeitige, sichere Sepsis-Diagnose, bakteriell/nicht bakteriell
• Theapiesteuerung und –Effizienz, Prognose
Ø A. Kumar: „For septic shock: each hour of earlier treatment
increases survival by 7 – 8%!“
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Herausforderungen
19
Ø „Leider“ sind fast alle Innovationen im Speziallabor sinnvoll!
Ø Das Tempo bei Innovation im Speziallabor ist höher als die Bereitschaft der Selbstverwaltung, Innovation einzuführen.
Ø Innovation im Speziallabor substituiert nicht zwangsläufig andere Leistungen des Speziallabors
Ø Zukünftige Innovation ist stärker individualisiert und wird weiterhin solidarisch finanziert werden müssen
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Kontakt: Labor Berlin – Charité Vivantes GmbH Sylter Str. 2,· 13353 Berlin www.laborberlin.com
PD Dr. med. Dr. Dipl. biochem.Andreas Weimann, MHBA Geschäftsführung, Stv. Vorsitzender ALM e.V.