Genomisk typning inom transfusionsmedicin igår, idag och imorgon

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Genomisk typning inom transfusionsmedicin igår, idag och imorgon"

Ann-Christin Åkesson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Genomisk typning inom transfusionsmedicin igår, idag och imorgon Åsa Hellberg, PhD, BMA Processledare Blodgruppsgenomisk typning Klinisk immunologi och transfusionsmedicin Labmedicin Skåne

2 Nordic Reference Labororatory for Genomic Blood group Typing NRLGBT

3 Fenotypning Genotypning T A C G Positiv reaktion Kontrollband Specifika band Negativ reaktion Negativ reaktion Positiv reaktion

4 DNA och dess byggstenar The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 "for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material" Watson&Crick, Wilkins Rosalind Franklin "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962". Nobelprize.org. 18 Oct

5 Sekvensering The Nobel Prize in Chemistry 1980 the other half jointly to Walter Gilbert and Frederick Sanger "for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acids". T T T G A A G A T 1953 Watson, Crick & Wilkins 1975 Sanger sequencing

6 PCR The Nobel Prize in Chemistry 1993 one half to Kary B. Mullis "for his invention of the polymerase chain reaction (PCR) method 1953 Watson, Crick & Wilkins 1977 Sanger 1986 Mullis sequencing "The Nobel Prize in Chemistry 1993". Nobelprize.org. 18 Oct

7 Blodgruppsgener 1 M/N MN De första blodgruppsgenerna som klonades var: GYPA (MN) och DAF (Cromer) 1 N 29 S/s RBC lipid bilayer GPA GPB 72 Cartoon JRS 1953 Watson, Crick & Wilkins 1977 Sanger1986 sequencing 131 N-linked sugar O-linked sugar

8 A4GALT som kodar för P1 och P k 353 aa ATG TGA ORF 3 3 promoter intron exon exon exon ORF open reading frame aa amino acid (aminosyra) SNP single nucleotide polymorphism Deletion Insertion Splice site mutation

9 ABO Yamamoto et al. (1990). "Molecular genetic basis of the histo-blood group ABO system". Nature A 1 A 2 B O 1 O Watson, Crick & Wilkins 1977 Sanger Mullis Yamamoto sequencing

10 36 blodgruppssystem FORS JR LAN AUG CD59 VEL 1PK Modified from a cover of Transfusion, 2010

11 36 blodgruppssystem FORS JR LAN AUG HRF VEL Disruption of a GATA1-binding motif upstream of XG/PBDX abolishes Xg a expression and resolves the Xg blood group system. Möller et al. Blood Jul 19;132(3): PK Allele-selective RUNX1 binding regulates P1 blood group status by transcriptional control of A4GALT. Westman et al.blood Apr 5;131(14): Modified from a cover of Transfusion, 2010

12 Indikationer för genomisk typning Vanliga indikationer är: bestämning av fosterblodgrupp foster till immuniserad, gravid kvinna foster till RhD negativa kvinnor för att kunna ge antenatal Rh-profylax oberoende analys vid oklara resultat t.ex. vid ABO- eller Rh-gruppering. alternativ till fenotypning om patienten har fått blod (s.k. transfusionsblandbild) eller är positiv med direkt agglutinationsteknik (DAT). bekräftelse av homozygoti, hos: - givare av testerytrocyter, Komplicerade antikroppsutredningar Daratumumab Thalassemi / Sickle cell - den blivande pappan för att bedöma risken att fostret kommer att ärva antigenet som mamman är immuniserad mot. DNA-analys av FY-GATA om etnisk neutropeni misstänks

13 Fördelar genomisk typning Kan användas när det inte finns något tillgängligt blodprov Kan användas om det är brist på serologiska reagens Kan ersätta dyra serologiska reagens En analys kan många resultat mer detaljerad information större möjlighet att matcha djupare Lättare att automatisera fördel när många givare behöver typas

14 oklippt FYA/FYB FYB/FYB FYA/FYA FYA/FYB FYB/FYB FYA/FYA Vanliga metoder PCR-RFLP 5' SNP T/C 3' Genspecifika primers allel A T allel B C

15 Vanliga metoder K1-ASP PCR-RFLP PCR-ASP K2-ASP 5' Allelspecifik primer SNP T/C Internkontroll3' M

16 Vanliga metoder PCR-RFLP P 2 P 2 PCR-ASP Controls P 1 P 2 P 1 P 1 Allelic Discrimination 5' SNP T/C 3' Allelspecifik primer

17 Vanliga metoder PCR-RFLP Forward primer 5 3 R Q 5 PCR-ASP 5 Reverse primer 3 5 Allelic Discrimination Realtids-PCR

18 RHD-screening Automatiserad analys Patientrör in, realtidsplatta ut Realtids-PCR med RHD-kit Real time PCR ABI Prism SDS 7000

19 Realtids-PCR/RHD-screen GAPDH RHD Fostrets RHD-typ är POSITIV. Rh-profylax rekommenderas.

20 Realtids-PCR/RHD-screen GAPDH Fostrets RHD-typ är NEGATIV. Rh-profylax rekommenderas INTE.

21 Plattformar HEA BeadChip Detekterar CO, DI, DO, FY, JK, K, LU, LW, MNS, SC, RH HbS Totalt 35 antigen från 11 blodgruppssystem Fördelar FDA godkänd, CE-märkt Fungerar med låg konc. av DNA Kapacitet 96 prov/5 timmar Nackdelar Kräver specialutrustning Dyr Används USA

22 Plattformar Maldi-TOF MS (matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry) Hemo ID Blood Group Genotyping Panel, Agena Bioscience Inc Detekterar 101 antigen från 16 blodgruppsystem Fördelar Kan detektera skillnader på en nukleotid Kapacitet 380 prov/dag Nackdelar Kräver specialutrustning Dyr Används Schweiz

ID-Core 37 antigen ID-HPA 12 antigen Fördelar CE-märkt Plattform för

23 Plattformar Luminex XMAP (Multi-Analyte Profiling) fluidic microarry system Detekterar RHCE, KEL, JK, FY, MNS, DI, LU, DO, CO, YT Totalt: ID-Core 37 antigen ID-HPA 12 antigen Fördelar CE-märkt Plattform för många andra analyser Kapacitet 2x96 prov /dag Nackdelar Relativt dyr

24 BIDS XT /Luminex

25 BIDS XT /Luminex A Luminex based genomic platform typing for 37 red blood cell antigens: Blood groups Alleles assayed Phenotypes (Antigens) RhCE RHCE*ce, RHCE*Ce, RHCE*cE, RHCE*CE, RHCE*CeCW, RHCE*ceCW, RHCE*CECW, RHCE*ceAR, RHCE*CeFV, RHCE*CeVG, RHCE*cEFM, RHCE*ce[712G], RHCE*ce[733G], RHCE*ce[733G,1006T], RHCE*CE-D[2, 5, 7]-CE, RHCE*cE[697G,712G,733G], RHD*r's-RHCE*ce[733G,1006T] C (RH:2), E (RH:3), c (RH:4), e (RH:5), C W (RH:8), V (RH:10), hrs (RH:19), VS (RH:20), hrb (RH:31) Kell KEL*K_KPB_JSB, KEL*k_KPB_JSB KEL*k_KPA_JSB, KEL*k_KPB_JSA K (KEL:1), k (KEL:2), Kpa (KEL:3), Kpb (KEL:4), Jsa (KEL:6), Jsb (KEL:7) Kidd JK*A, JK*B, JK*B_null(871C), JK*B_null(IVS5-1a) Jka (JK:1), Jkb (JK:2) Duffy FY*A; FY*B, FY*B_GATA, FY*B[265T]_FY*X Fya (FY:1), Fyb (FY:2) MNS GYPA*M, GYPA*N, GYPB*s, GYPB*S, GYPB*Mur, GYPB*deletion, GYPB*S_null(230T), GYPB*S_null(IVS5+5t) M (MNS:1), N (MNS:2), S (MNS:3), s (MNS:4), U (MNS:5), Mia (MNS:7) Diego DI*A, DI*B Dia (DI:1), Dib (DI:2) Dombrock DO*A, DO*B, DO*B_HY-, DO*A_JO Doa (DO:1), Dob (DO:2), Hy (DO:4), Joa (DO:5) Colton CO*A, CO*B Coa (CO:1), Cob (CO:2) Cartwright YT*A, YT*B Yta (YT:1), Ytb (YT:2) Lutheran LU*A, LU*B Lua (LU:1), Lub (LU:2)

26 Brister/nackdelar falskt negativa orsakas av primer eller probes ej binder in pga en mutation falskt positiva kan orsakas av null-alleler

Sekvensering Sanger Next-generation sequencing (NGS) Massiv parallellsekvensering (MPS) + DNA från olika prov sekveneras tillsammans 10 miljarder olika

27 Sekvensering Sanger Next-generation sequencing (NGS) Massiv parallellsekvensering (MPS) + DNA från olika prov sekveneras tillsammans 10 miljarder olika fragment samtidigt >1500 miljarder baser/dag Mycket lägre kostnad per bas än Sanger Nya varianter hittas - Kortare sekvensläsningar(< 400 bp) Specialutrustning Dyrt

28 Next-generation sequencing Lancet Haematology, June 2018;5(6) Lane W et al. Automated typing of red blood cell and platelet antigens: a whole-genome sequencing study. Clin Biochem. September 2018;60:71-76 Boccoz SA et al. Massively parallel and multiplex blood group genotyping using next-generationsequencing. Transfusion September 2018;58(9) Wu PC et al. ABO genotyping with next-generation sequencing to resolve heterogeneity in donors with serology discrepancies. October 2018; 2(19) Wajnat A et al. Complete RHD next-generation sequencing: establishment of reference RHD alleles. Current Opinion in Hematology November 2018; 25(6) Marscha et al. The role of genomics in transfusion medicine Transfusion AABB October 2018 (abstrakt IGT1-ST4-23) Lane W et al. Low cost high troughput next generation sequencing based blood group typing using molecular inversion probes.

29 ild lånad av Sofia Gruvberger-Saal Next-generation sequencing

30 Figure from Wheeler et al Current Opinion 2018, 25; Next-generation sequencing

31 Next-generation sequencing Hela genomet Exomsekvensering kodande delar av genomet 1% av hela genomet Riktad sekvensering inledande PCR MIPs (Molecular Inversion Probes)

32 Önskvärt Storskalig automatiserad typning som medger matchning mottagare-givare till låg kostnad och med kort hands on time Mjukvara som behandlar, överför till labsystem och väljer blod Markör för vem som är benägen att bilda antikroppar Plattformar som kombinerar virusdetektion, antikroppsdetektion och antigen/gen-detektion

33 Fallbeskrivning - 27 årig man från Holland - ursprungligen blodgrupp A stamcellstransplanterad med O donator serologi; blodgrupp O med liten population med A celler - ska transplanteras med njure från mamma som är A 1 Frågeställning: Var han A 1 eller A 2 innan transplantation? Finns det risk för antikroppsbildning (anti-a 1 )? DNA pre HSCT DNA post HSCT Mamma Pappa ABO*A1.01/A1.01 ABO*O.01.01/O ABO*A1.01/A2.01 ABO*A1.01/O.01.02

34 Fallbeskrivning Flödescytometri O Patient A 2 A x

35 TACK

Relevanta dokument

Framtida möjligheter för blodgruppsgenomisk typning. Åsa Hellberg BMA, PhD BMA, PhD Klinisk immunologi och transfusionsmedicin Labmedicin Skåne

Framtida möjligheter för blodgruppsgenomisk typning Åsa Hellberg BMA, PhD BMA, PhD Klinisk immunologi och transfusionsmedicin Labmedicin Skåne Blodgruppssystem Table 1. Blood group systems according to