Molekulare Diagnostik

Die molekulare Blutgruppendiagnostik basiert auf der Analyse von Single-Nucleotide-Variationen (SNVs) sowie strukturellen genetischen Varianten, Gen-Deletionen und Duplikationen. In der Routinediagnostik kommen dabei vor allem SNV-basierte PCR-Technologien zum Einsatz, welche eine schnelle und zuverlässige Bestimmung von Blutgruppen-Antigenen bei Patienten und Spendern ermöglichen. Dies gilt insbesondere für bereits transfundierte Patienten, serologisch unklare Fälle, schwach exprimierte Antigene oder seltene Blutgruppenmerkmale. Für die Abklärung spezieller Proben und deren Antigene werden auch Sequenzierungsmethoden der sog. 3.Generation verwendet (siehe auch Long-read Sequenzierung). Dadurch trägt die molekulare Blutgruppendiagnostik massgeblich zur sicheren Patientenversorgung in der Transfusionsmedizin bei.

Die seit 2015 bei uns akkreditierte MALDI-TOF-Technologie ermöglicht eine schnelle und präzise Hochdurchsatz-Genotypisierung, die wir sowohl für die Blutspender-Typisierung als auch als massgeschneiderten Service für wissenschaftliche und klinische Projekte anbieten. Mittels massenspektrometrischer Analyse von DNA-Fragmenten können genetische Varianten (SNVs) zuverlässig identifiziert und grosse Probenserien effizient untersucht werden. Für jeden Spender werden 46 Blutgruppenantigene sowie die zwei wichtigsten Blutplättchenantigene (HPA-1 und 5) bestimmt. 

Besonders die mit diesem Hochdurchsatzverfahren ermöglichte Erfassung seltener Spender trägt wesentlich zur Erweiterung der schweizerischen «Nationalen Datei für seltene Spender» bei. Die MALDI-TOF basierte Genotypisierung erlaubt eine gezielte Auswahl kompatibler Spender und unterstützt so eine optimale Patientenversorgung in der Schweiz. Für weiterführende Informationen oder Anfragen wenden Sie sich bitte direkt an den untenstehenden Kontakt.

Die nicht-invasive fetale RhD-Bestimmung aus mütterlichem Blut ermöglicht eine frühzeitige und zuverlässige Bestimmung des fetalen RhD-Status bei RhD-negativen Schwangeren und hilft so, in etwa 40% der Fälle die Gabe einer unnötigen Rhesusprophylaxe zu vermeiden. Für die Bestimmung des fetalen RhD-Status verwenden wir den Fetognost® RhD-Test der Firma Ingenetix – ein CE-zertifiziertes In-vitro-Diagnostikum. 

Der Test basiert auf der Real-Time PCR (Echtzeit-PCR) und erlaubt eine frühzeitige Bestimmung des fetalen RhD-Status mit hoher diagnostischer Genauigkeit (Sensitivität >99,9 %, Spezifität >99,6 %; Legler et al., 2021). Analysiert wird zellfreie fetale DNA (cffDNA), die aus dem fetoplazentaren Gewebe stammt und natürlicherweise im mütterlichen Blut zirkuliert. Die Untersuchung ist risikofrei für Mutter und Kind und kann ab der 12. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden. 

Mit Oxford Nanopore Technology (ONT) lassen sich besonders lange DNA- oder RNA-Fragmente in Echtzeit analysieren. Diese moderne Sequenziermethode der sog. 3. Generation ermöglicht eine präzise Erfassung komplexer genomischer Regionen, struktureller Varianten, Haplotypen und epigenetischer Modifikationen – und bietet damit entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Sequenzierungstechniken.

In unserem Labor ist diese Technologie seit 2019 in der Blutgruppendiagnostik etabliert. Sie kommt gezielt für die Analyse komplexer Blutgruppensysteme wie Rhesus oder MNS zum Einsatz, eignet sich aber auch für die Untersuchung des gesamten Blutgruppen-Genoms, etwa bei chronisch transfusionsbedürftigen Patienten. So können wir Diskrepanzen zwischen serologischen und genetischen Resultaten klären, seltene Blutgruppenantigene identifizieren und schwierige Spender- oder Patientenproben zuverlässig auflösen, insbesondere in Fällen, die mit klassischen diagnostischen Methoden kaum lösbar sind. Durch die Erfassung sehr langer DNA-Sequenzen wird die diagnostische Aussagekraft deutlich erhöht, was zu einem besseren Verständnis und einer optimierten Patientenversorgung beiträgt.

Wir bieten Long-Read-Sequencing mit ONT als Service sowohl für diagnostische Fragestellungen als auch für wissenschaftliche Projekte an – insbesondere, wenn ungeklärte Patientenfälle oder strukturelle genetische Varianten im Fokus stehen.

Unsere Chimerismusbestimmung nach Stammzelltransplantation ermöglicht eine sehr genaue Quantifizierung von Spender- und Empfänger-DNA nach einer Stammzelltransplantation (Nachweisgrenze: >0.5% Empfängeranteil). Die Analyse erfolgt mittels digitaler PCR (dPCR), einer präzisen Methode zur absoluten Quantifizierung von Nukleinsäuren, bei der die Probe in Tausende von Einzelreaktionen aufgeteilt wird. So lassen sich minimale Restzellen frühzeitig erkennen, was eine gezielte Therapieplanung in der Klinik unterstützt, und die Kontrolle des Transplantationserfolgs verbessert. 

Die hereditäre Hämochromatose wird autosomal-rezessiv vererbt und ist eine der häufigsten genetisch bedingten Stoffwechselerkrankungen. Sie führt zu einer übermässigen Anreicherung von Eisen im Körper. Die Diagnose erfolgt sowohl durch Ferritin- und Transferrin-Sättigungsbestimmung als auch durch molekulargenetische Analysen. Die Hämochromatose kann auf verschiedenen genetischen Defekten beruhen. Die beiden wichtigsten diagnostisch relevanten SNVs sind die pathogenen Varianten C282Y und H63D im HFE-Gen, wobei homozygot vorliegende C282Y-Mutationen die häufigste Form der Hämochromatose darstellen. Andere genetische Ursachen sind deutlich seltener.

Unsere HLA-Diagnostik ermöglicht die gezielte Bestimmung teilweise krankheitsassoziierter HLA-Merkmale, die für Diagnose, Risikobewertung und Therapieentscheidungen eine wichtige Rolle spielen. Dazu gehören z.B. HLA-B27 bei Morbus Bechterew, HLA-B51 bei Morbus Behçet oder HLA-B57:01-Abklärung der Abacavir-Verträglichkeit. Diese Tests unterstützen somit eine individuell angepasste Patientenversorgung.

Die Durchflusszytometrie (FACS) erlaubt die detaillierte Charakterisierung von Zellpopulationen und Blutgruppenantigenen, wodurch eine präzise Identifikation und Quantifizierung möglich wird. In unserem Labor wird diese Technologie zur regelmässigen Qualitätskontrolle von Blutprodukten wie Erythrozytenkonzentraten, Thrombozyten- und Plasmaprodukten eingesetzt. Sie ermöglicht in diesen Produkten die hochsensitive Quantifizierung von sog. Restzellen (Leukozyten, Thrombozyten und Erythrozyten), um die Reinheit der Präparate zu überprüfen und die Einhaltung regulatorischer Vorgaben sicherzustellen. Damit trägt die flowzytometrische Analytik entscheidend zur Qualität und Sicherheit von Blutprodukten bei.

Zudem verwenden wir die Durchflusszytometrie zur Analyse schwach exprimierter Blutgruppenantigene, insbesondere im Rhesus- und ABO-System. So können die geringe Expression von Antigenen verschiedener Blutgruppensystems (z.B. Rhesus-D-Antigen) bei genetischen Varianten, schwach ausgeprägte ABO-Merkmale oder Mischblut zuverlässig erfasst werden. Damit liefert die Methode wertvolle diagnostische Informationen und unterstützt die Blutgruppendiagnostik in der Transfusionsmedizin.