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tNGS: Targeted Next Generation Sequencing erklärt

tNGS (Targeted Next Generation Sequencing) ist ein modernes molekulardiagnostisches Verfahren, das gezielte genetische Analysen ermöglicht und in der Infektiologie sowie Onkologie eingesetzt wird.

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Wissenswertes über "tNGS"

tNGS (Targeted Next Generation Sequencing) ist ein modernes molekulardiagnostisches Verfahren, das gezielte genetische Analysen ermöglicht und in der Infektiologie sowie Onkologie eingesetzt wird.

Was ist tNGS?

tNGS (Targeted Next Generation Sequencing) bezeichnet eine zielgerichtete Form der Hochdurchsatz-Sequenzierung, bei der gezielt ausgewählte Genomregionen oder Erregerpopulationen analysiert werden. Im Gegensatz zur Gesamtgenomsequenzierung (WGS) konzentriert sich tNGS auf definierte Zielregionen, was eine schnellere, kosteneffizientere und klinisch relevantere Auswertung ermöglicht. Das Verfahren wird sowohl in der Infektiologie (Erregerdiagnostik, Resistenzbestimmung) als auch in der Onkologie (Tumorgenomik, Mutationsanalyse) eingesetzt.

Funktionsprinzip

Bei tNGS wird genetisches Material (DNA oder RNA) aus einer Patientenprobe extrahiert. Anschließend werden mittels spezifischer Sonden oder Primer nur die relevanten Genomabschnitte angereichert und sequenziert. Die gewonnenen Sequenzdaten werden bioinformatisch ausgewertet und mit Referenzdatenbanken abgeglichen.

Probentypen: Blut, Gewebe, Sputum, Bronchiallavage, Liquor oder andere Körperflüssigkeiten
Zielregionen: Resistenzgene, Virulenzfaktoren, onkologisch relevante Mutationen, pathogene Erreger
Auswertung: Bioinformatische Pipeline mit Datenbankabgleich (z. B. NCBI, CARD, ClinVar)

Anwendungsgebiete

Infektiologie

In der Infektiologie ermöglicht tNGS die gleichzeitige Identifikation mehrerer Erreger sowie die Bestimmung von Antibiotikaresistenzen direkt aus Patientenproben, ohne dass eine Anzucht der Erreger notwendig ist. Dies ist besonders wertvoll bei schwer kultivierbaren oder seltenen Erregern sowie bei immunsupprimierten Patienten.

Nachweis von Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten
Resistenzgenom-Analyse (z. B. Beta-Laktamasen, MRSA, MDR-Tuberkulose)
Surveillance von Ausbruchsgeschehen

Onkologie

In der Onkologie wird tNGS für Tumor-Panels genutzt, um krankheitsrelevante somatische Mutationen, Genfusionen oder Kopienzahlveränderungen in Krebsgenen zu detektieren. Dies unterstützt die zielgerichtete Therapieauswahl (Präzisionsmedizin).

Detektion therapierelevanter Mutationen (z. B. EGFR, KRAS, BRCA1/2)
Liquid Biopsy (zirkulierende Tumor-DNA aus Blut)
Minimale Resterkrankung (MRD) Monitoring

Vorteile gegenüber klassischen Methoden

Höhere Empfindlichkeit: Nachweis sehr geringer Erregermengn oder seltener Mutationen
Multiplexing: Gleichzeitige Analyse vieler Zielsequenzen in einem Lauf
Schnelligkeit: Ergebnisse oft innerhalb von 24–48 Stunden
Breites Erregerspektrum: Kein Vorverdacht nötig bei der Erregerdiagnostik

Grenzen und Herausforderungen

Trotz der zahlreichen Vorteile weist tNGS auch Einschränkungen auf. Die Interpretation der bioinformatischen Daten erfordert Fachkenntnisse, und die Qualität des Ergebnisses hängt stark von der Probenqualität sowie der Vollständigkeit der verwendeten Referenzdatenbanken ab. Zudem sind Fragen zu Datenschutz und klinischer Validierung von Bedeutung.

Abhängigkeit von Datenbankqualität
Keine Information über Erreger außerhalb der Zielregionen
Hohe Anforderungen an Bioinformatik-Infrastruktur
Regulatorische und ethische Aspekte bei genetischen Befunden

Klinische Bedeutung

tNGS gewinnt in der modernen Medizin zunehmend an Bedeutung, insbesondere bei der Diagnostik komplexer Infektionen auf Intensivstationen, bei der Steuerung antiinfektiver Therapien sowie in der personalisierten Krebstherapie. Leitlinien verschiedener Fachgesellschaften empfehlen tNGS zunehmend als Ergänzung oder Alternative zu klassischen Verfahren.

Quellen

Gu W, Miller S, Chiu CY. Clinical Metagenomic Next-Generation Sequencing for Pathogen Detection. Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 2019;14:319-338.
Jennings LJ, et al. Principles and methods of next-generation sequencing (NGS) and its clinical application. Journal of Molecular Diagnostics. 2017;19(2):174-186.
Mosele F, et al. Recommendations for the use of next-generation sequencing (NGS) for patients with metastatic cancers: a report from the ESMO Precision Medicine Working Group. Annals of Oncology. 2020;31(11):1491-1505.

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