Plattform 5

Advanced Diagnostics

Die Plattform 'Advanced Diagnostics' hat das Ziel, innovative diagnostische Konzepte am CTH zu etablieren. Hierzu entwickeln wir neue diagnostische Werkzeuge, die eine Brücke zwischen Grundlagenwissenschaft, klinischer Forschung, Routinediagnostik und Patientenversorgung schlagen. Der Fokus liegt dabei auf Anwendungen, die die Translation der Forschung in die klinische Praxis (bench-to-bedside) sowie die Rückführung klinischer Beobachtungen in die Grundlagenforschung (bedside-to-bench) ermöglichen. Diese Plattform dient als zentrales Bindeglied zwischen Grundlagenforschung und patientennaher Forschung und ist fest in das CTH als integriertes Zentrum für Klinik und Forschung eingebunden. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der molekulargenetischen Analyse von Genen, die für Thrombose und Hämostase von Bedeutung sind. Kern der Plattform ist die Sequenzierung ausgewählter Gene mittels Next-Generation Sequencing (NGS). Dieses Gen-Panel umfasst 92 Gene mit bekannter diagnostischer Relevanz für Thrombose und Hämostase sowie etwa 300 weitere Gene, die mit diesen Prozessen in Zusammenhang stehen und für die Mitglieder des CTH von wissenschaftlichem Interesse sind. Das NGS-Panel ist flexibel und modular zusammengestellt, sodass es bei Bedarf durch zusätzliche Module erweitert werden kann. Dies ermöglicht eine individuelle Anpassung an die spezifischen Anforderungen zukünftiger Kooperationspartner. Für jeden Partner wird ein maßgeschneidertes Konzept entwickelt, das durch zusätzliche Methoden, wie Whole Exome Sequencing, Sanger Sequenzierung, Pyrosequenzierung, MLPA (Detektion von großen Deletionen und Insertionen), Fragementanalyse mittels Kapillarelektrophorese (für Repeat- oder Homopolymer-Regionen), ddPCR (zur sensitiven Allelquantifizierung oder quantitativen Expressionsanalyse) und Splice-Untersuchungen (mit und ohne NMD Inhibition; Readout: ddPCR, Nanopore Sequencing) ergänzt oder ersetzt werden kann.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analytik von Störungen in nicht-kodierenden Sequenzabschnitten, die für das Auftreten von Thrombosen oder Blutungen prädisponieren. Dies ist besonders relevant, da bei einem erheblichen Anteil von Thrombose- und Hämostasestörungen keine genetischen Veränderungen in kodierenden Regionen gefunden werden. Insbesondere untersuchen wir Fehlregulationen hämostatischer Komponenten durch nicht-kodierende RNAs (wie miRNAs, lncRNAs) oder RNA-bindende Proteine. Zur Analyse entwickeln und nutzen wir Hochdurchsatzinteraktomanalysen (miTRAP, (crosslinking) immunoprecipitation (CLIP)) und hochauflösende Transkriptomanalysen (TRENDseq). Die Platform ist mit diesen Aktivitäten im ISTH SSC Subcommittee on Genomics in Thrombosis and Hemostasis international verankert.

Um Kooperationsprojekte zu vereinbaren wenden Sie sich bitte an Prof. Dr. Rossmann (Tel. 17-7297), Frau Adenäuer (Tel. 17-6904) oder Prof. Dr. Sven Danckwardt (Tel. 17-6041 oder 17-2632)

Projekt der Plattform

Weitere Projekte, welche die Platform-Expertise verwenden

• Prof. Danckwardt: Genomics in Thrombosis and Hemostasis (GinTH) ISTH SSC
• Prof Pierre Morange, Prof. David Alexandre Trégouët, Prof. Danckwardt: non-coding determinants in T&H
• A. Adenäuer, Prof. Schmaier (Case Western Reserve University and UH Cleveland Medical Center), Prof. Lämmle, Prof. Rossmann: Molekulare Charakterisierung historischer Proben mit Defekten im Kallikrein-Kininogen-System
• Dr. Häuser, Dr. Falter, Dr. Mittler, Dr. Radsak, Dr. Sasca, Prof. Rossmann: Entwicklung ddPCR-basierte Methoden zur sensitiven Quantifizierung des Chimerismus nach Knochenmarkstransplantation und der Transplantation solider Organe aus gDNA bzw. cfDNA
• Dr. Häuser, A. Adenäuer, Prof. Rossmann: Charakterisierung von Splice-Varianten zur Komplementierung moderner, molekulargenetischer Diagnostik
• Dr. Häuser, A. Adenäuer, PD Dr. O. Beck, Prof. Rossmann, Prof. Lämmle: Stellenwert molekulargenetischer Untersuchungen bei der Diagnostik der Sphärozytose
• S. Popp, Dr. Nitsche, Prof. Rossmann: Integration funktioneller und molekulargenetischer Diagnostik bei der primären Ziliendyskinesie (PCD)
• Prof. Vanhoorelbeke (Universität Leuven, Belgien), Prof. Lämmle, Dr. Falter, Prof. Rossmann: Bedeutung der ADAMTS13 Konformation für die Pathogenese der TTP
• Prof. Jurk, A. Adenäuer, Prof. Rossmann: Genetische Ursachen bei Thrombozytendysfunktion und Thrombozythämie
• Prof. Jurk, Prof. Faber, Prof. Russo, Prof. Rossmann: Patientenregister für angeborene Erkrankungen der Thrombozyten
• Prof. Lämmle, Dr. v. Auer, Dr. Falter, Prof. Rossmann: Genetische Ursachen und Modifier der TTP (thrombotisch-thrombozytopenischen Purpura)
• Prof. Danckwardt, A. Adenäuer, Dr. Häuser, Prof. Rossmann: VWD (von Willebrand Erkrankung): Genotyp-/Phänotyp-Verhältnis
• Dr. Sibbing, Prof. Gori, Prof. Danckwardt, Dr. Wenzel: TROPICAL-ACS (Testing RespOnsiveness To Platelet Inhibition On Chronic AntiplateLet treatment For Acute Coronary Syndromes); Beitrag von Polymorphismen zur vaskulären und Plättchen-Funktion
• Prof. Gori, Prof. Danckwardt: Verhütung von In-Stent Thrombosen
• Dr. Schmidgen, Prof. Gori, Prof. Ruf, Prof. Steinbrink, Prof. Danckwardt: Bedeutung von Signalwegen bei kutaner Inflammation
• Dr. Kleis-Fischer, Prof. Grabbe, Prof. Danckwardt: Einfluss der Genetik auf die Wundheilung
• Diese Plattform ist Teil der 'Shared Expertise' des DZHK ('Plattformlabor CTH' - shared expertise SE076)

Wissenschaftliche Plattform-Koordinatoren

Plattform-Supervisor

Auswahl an Referenzen

• Vacik Díaz R, Munsch G, Iglesias MJ, Pallares Robles A, Ibrahim-Kosta M, Nourse J, Khan E, Castoldi E, Saut N, Boland A, Germain M, Deleuze JF, Odeberg J, Morange PE, Danckwardt S, Tregouët DA, Goumidi L. Plasma levels of complement components C5 and C9 are associated with thrombin generation. J Thromb Haemost. 2024 Sep;22(9):2531-2542.
• De Waele L, Sakai K, Mancini I, Sinkovits G, Falter T, Inoue T, Agosti P, Rossmann H, Von Auer C, Tersteeg C, De Meyer SF, Joly BS, Veyradier A, Coppo P, Fijnheer R, Peyvandi F, Prohászka Z, Lämmle B, Vanhoorelbeke K. Open ADAMTS-13 conformation index predicts earlier relapse in immune-mediated thrombotic thrombocytopenic purpura. J Thromb Haemost. 2024 Feb;22(2):493-502.
• Falter T, Rossmann H, de Waele L, Dekimpe C, von Auer C, Müller-Calleja N, Häuser F, Degreif A, Marandiuc D, Messmer X, Sprinzl M, Lackner KJ, Jurk K, Vanhoorelbeke K, Lämmle B. A novel von Willebrand factor multimer ratio as marker of disease activity in thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood Adv. 2023 Sep 12;7(17):5091-5102.
• Häuser F, Mittler J, Hantal MS, Greulich L, Hermanns M, Shrestha A, Kriege O, Falter T, Immel UD, Herold S, Schuch B, Lackner KJ, Rossmann H, Radsak M. One fits all: a highly sensitive combined ddPCR/pyrosequencing system for the quantification of microchimerism after hematopoietic and solid organ transplantation. Clin Chem Lab Med. 2023 May 11;61(11):1994-2001.
• Danckwardt S, Trégouët DA, Castoldi E. Post-transcriptional control of haemostatic genes: mechanisms and emerging therapeutic concepts in thrombo-inflammatory disorders. Cardiovasc Res. 2023 Jul 6;119(8):1624-1640. Erratum in: Cardiovasc Res. 2023 Aug 19;119(10):2015.
• Adenaeuer A, Barco S, Trinchero A, Krutmann S, Nazir HF, Ambaglio C, Rocco V, Pancione Y, Tomao L, Ruiz-Sáez A, Echenagucia M, Alesci S, Sollfrank S, Ezigbo ED, Häuser F, Lackner KJ, Lämmle B, Rossmann H. Severe high-molecular-weight kininogen deficiency: clinical characteristics, deficiency-causing KNG1 variants, and estimated prevalence. J Thromb Haemost. 2023 Feb;21(2):237-254.
• Jurk K, Adenaeuer A, Sollfrank S, Groß K, Häuser F, Czwalinna A, Erkel J, Fritsch N, Marandiuc D, Schaller M, Lackner KJ, Rossmann H, Bergmann F. Novel GATA1 Variant Causing a Bleeding Phenotype Associated with Combined Platelet α-/δ-Storage Pool Deficiency and Mild Dyserythropoiesis Modified by a SLC4A1 Variant. Cells. 2022 Sep 29;11(19):3071.
• Kangro K, Roose E, Joly BS, Sinkovits G, Falter T, von Auer C, Rossmann H, Reti M, Voorberg J, Prohászka Z, Lämmle B, Coppo P, Veyradier A, De Meyer SF, Männik A, Vanhoorelbeke K. Anti-ADAMTS13 autoantibody profiling in patients with immune-mediated thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood Adv. 2021 Sep 14;5(17):3427-3435.
• Nourse J, Danckwardt S. A novel rationale for targeting FXI: Insights from the hemostatic microRNA targetome for emerging anticoagulant strategies. Pharmacol Ther. 2021 Feb;218:107676.
• Ogorodnikov A, Danckwardt S. TRENDseq-A highly multiplexed high throughput RNA 3' end sequencing for mapping alternative polyadenylation. Methods Enzymol. 2021;655:37-72.
• Falter T, Rossmann H, Menge P, Goetje J, Groenwoldt S, Weinmann A, Sivanathan V, Schulz A, Lemmermann NAW, Danckwardt S, Lackner KJ, Galle PR, Scharrer I, Lämmle B, Sprinzl MF. No Evidence for Classic Thrombotic Microangiopathy in COVID-19. J Clin Med. 2021 Feb 9;10(4):671.
• Marini F, Scherzinger D, Danckwardt S. TREND-DB-a transcriptome-wide atlas of the dynamic landscape of alternative polyadenylation. Nucleic Acids Res. 2021 Jan 8;49(D1):D243-D253.
• Ma J, Klemm J, Gerardo-Ramírez M, Frappart L, Castven D, Becker D, Zoch A, Parent R, Bartosch B, Minnich K, Giovannini M, Danckwardt S, Hartmann N, Morrison H, Herrlich P, Marquardt JU, Hartmann M. Cluster of differentiation 44 promotes osteosarcoma progression in mice lacking the tumor suppressor Merlin. Int J Cancer. 2020 Nov 1;147(9):2564-2577.
• Adenaeuer A, Ezigbo ED, Fawzy Nazir H, Barco S, Trinchero A, Laubert-Reh D, Strauch K, Wild PS, Lackner KJ, Lämmle B, Rossmann H. c.451dupT in KLKB1 is common in Nigerians, confirming a higher prevalence of severe prekallikrein deficiency in Africans compared to Europeans. J Thromb Haemost. 2021 Jan;19(1):147-152.
• Roose E, Schelpe AS, Tellier E, Sinkovits G, Joly BS, Dekimpe C, Kaplanski G, Le Besnerais M, Mancini I, Falter T, Von Auer C, Feys HB, Reti M, Rossmann H, Vandenbulcke A, Pareyn I, Voorberg J, Greinacher A, Benhamou Y, Deckmyn H, Fijnheer R, Prohászka Z, Peyvandi F, Lämmle B, Coppo P, De Meyer SF, Veyradier A, Vanhoorelbeke K. Open ADAMTS13, induced by antibodies, is a biomarker for subclinical immune-mediated thrombotic thrombocytopenic purpura. Blood. 2020 Jul 16;136(3):353-361.
• Barco S, Sollfrank S, Trinchero A, Adenaeuer A, Abolghasemi H, Conti L, Häuser F, Kremer Hovinga JA, Lackner KJ, Loewecke F, Miloni E, Vazifeh Shiran N, Tomao L, Wuillemin WA, Zieger B, Lämmle B, Rossmann H. Severe plasma prekallikrein deficiency: Clinical characteristics, novel KLKB1 mutations, and estimated prevalence. J Thromb Haemost. 2020 Jul;18(7):1598-1617.
• Schaupp L, Muth S, Rogell L, Kofoed-Branzk M, Melchior F, Lienenklaus S, Ganal-Vonarburg SC, Klein M, Guendel F, Hain T, Schütze K, Grundmann U, Schmitt V, Dorsch M, Spanier J, Larsen PK, Schwanz T, Jäckel S, Reinhardt C, Bopp T, Danckwardt S, Mahnke K, Heinz GA, Mashreghi MF, Durek P, Kalinke U, Kretz O, Huber TB, Weiss S, Wilhelm C, Macpherson AJ, Schild H, Diefenbach A, Probst HC. Microbiota-Induced Type I Interferons Instruct a Poised Basal State of Dendritic Cells. Cell. 2020 May 28;181(5):1080-1096.e19.
• Ogorodnikov A, Levin M, Tattikota S, Tokalov S, Hoque M, Scherzinger D, Marini F, Poetsch A, Binder H, Macher-Göppinger S, Probst HC, Tian B, Schaefer M, Lackner KJ, Westermann F, Danckwardt S. Transcriptome 3'end organization by PCF11 links alternative polyadenylation to formation and neuronal differentiation of neuroblastoma. Nat Commun. 2018 Dec 14;9(1):5331.
• Nourse J, Braun J, Lackner K, Hüttelmaier S, Danckwardt S. Large-scale identification of functional microRNA targeting reveals cooperative regulation of the hemostatic system. J Thromb Haemost. 2018 Nov;16(11):2233-2245.
• Kargapolova Y, Levin M, Lackner K, Danckwardt S. sCLIP-an integrated platform to study RNA-protein interactomes in biomedical research: identification of CSTF2tau in alternative processing of small nuclear RNAs. Nucleic Acids Res. 2017 Jun 2;45(10):6074-6086.