Repeat-Expansionen

Eine Expansion kann instabil sein und ueber Generationen wachsen (Antizipation). Sie veraendert oft nicht ein Protein direkt, sondern stoert Transkription, Spleissen oder erzeugt toxische RNA. Deshalb ist die genaue Wiederholungszahl, nicht nur die Anwesenheit, klinisch entscheidend. Schwellenwerte sind zudem locusspezifisch, mit Praemutations- oder Graubereichen zwischen Normal und pathogen, sodass eine Zahl mit Unsicherheitsbereich aussagekraeftiger ist als ein Ja-Nein-Befund.

Ein pathogener Repeat ist oft laenger als ein einzelner Sequenzier-Read, sodass kein Read den Repeat von beiden Seiten ueberspannt. Repetitive Motive richten sich zudem mehrdeutig aus, weshalb ein Standard-Aligner und ein normaler Varianten-Caller die wahre Laenge unterschaetzen oder verfehlen. Eine zuverlaessige Schaetzung verlangt daher ein gezieltes, locusbezogenes Verfahren statt einer genomweiten SNV-Logik. Genome behandelt diese Loci deshalb getrennt von der uebrigen Variantenanalyse.

Genome nutzt ExpansionHunter (Illumina). Fuer jeden Locus aus einem kuratierten Katalog (darunter HTT, FMR1, C9ORF72, FXN, DMPK, CNBP, AR sowie mehrere ATXN-Loci) baut das Werkzeug einen Sequenzgraph aus Flanken und wiederholtem Motiv und richtet die lokalen Reads dagegen aus. Es wertet dabei drei Read-Klassen aus: spanning Reads, die den Repeat ganz enthalten, flanking Reads, die nur an einer Seite hineinreichen, und in-repeat Reads, die vollstaendig im Motiv liegen und besonders lange Expansionen anzeigen. Daraus schaetzt es je Allel eine Wiederholungszahl und gibt ein Genotyp-Konfidenzintervall aus. Genome liest diese Genotypen samt Konfidenzintervall und Read-Stuetzung aus und stellt sie ausschliesslich als Repeat-Evidenz dar, nicht als Nachweis kleiner Varianten.