Volume 37, Issue 6

Zusammenfassung: Vor dem Hintergrund der europäischen Harmonisierungsbemühungen hat die Schweizerische Gesellschaft für Mikrobiologie (SGM) den Laboratorien empfohlen, für die Durchführung und Interpretation der Antibiogramme ab 2011 die EUCAST-Richtlinien zu übernehmen. Die SGM-Arbeitsgruppe für die externe mikrobiologische Qualitätskontrolle hat sich zum Schweizerischen Komitee für das Antibiogramm erweitert, um die Laboratorien bei der Einführung von EUCAST zu unterstützen. In verschiedenen Weiterbildungen wurden die methodischen Veränderungen, aber auch das neue Konzept der Wildtyppopulation mit dem entsprechenden epidemiologischen Grenzwert mitgeteilt. Den klinischen Kollegen musste dargelegt werden, dass die früheren amerikanischen CLSI-Richtlinien sich teilweise den EUCAST-Richtlinien angenähert haben, insbesondere bei der Beurteilung der Beta-Laktamresistenz bei Gram-negativen Stäbchen (ESBL und Carbpenemasen). Auf Wunsch der Schweizerischen Gesellschaft für Infektiologie werden die mikrobiologischen Laboratorien weiterhin die Resistenzmechanismen angeben. Bis Ende 2012 haben über 80% der mikrobiologischen Laboratorien die EUCAST-Richtlinien eingeführt. Die Benennung von Expertenlaboratorien wird es ermöglichen, die neuen zunehmenden Resistenzmechanismen besser zu erfassen und die Öffentlichkeit darüber zu informieren. Abstract: In the light of European harmonization efforts, the Swiss Society for Microbiology (SSM) has recommended that Swiss laboratories perform and interprete all antibiograms from 2011 according to EUCAST guidelines. The SSM working group for external microbiological quality control has been expanded to the Swiss Antibiogram Committee to assist laboratories for the introduction of EUCAST. In various trainings and conferences, both methodological changes and the new concept of the wild-type population with epidemiological cut-off values were explained. Clinical colleagues were informed that the American CLSI guidelines have also accepted essential concepts of EUCAST guidelines, especially reporting of the resistances of Gram-negative rods to β-lactam antibiotics (ESBL and carbapenemases). However, microbiological laboratories will continue to specify the mechanisms of resistance as requested by the Swiss Society for Infectious Diseases. By the end of 2013, approximately 90% of microbiological laboratories will have adopted EUCAST guidelines. The designation of expert laboratories is a prerequisite to better detect emerging resistance mechanisms and to inform the public about it.

New recommendations for infection control in the case of infection or colonization by multidrug-resistant Gram-negative bacteria were published by the Commission for Hospital Hygiene and Infection Prevention (KRINKO) at the Robert Koch-Institute, Germany. In this context, a new definition for multidrug-resistance, the so-called MRGN classification, was introduced. This was necessary because previous definitions did not seem suitable for the purpose of hospital hygiene. The MRGN classification grades multidrug-resistance by severity distinguishing 3MRGN and 4MRGN, resulting in different recommendations for infection control. In addition, not all antibiotics are regarded equally important in the classification, but only most relevant classes, such as ureidopenicillins, extended-spectrum cephalosporins, carbapenems, and fluoroquinolones, are taken into account. The MRGN classification is mainly based on resistance categories, not on resistance mechanisms. An exception has been made for carbapenemase-producing Enterobacteriaceae , which are always classified as 4MRGN irrespective of their antibiogram due to their importance. The correct MRGN classification should only be performed by experienced microbiological laboratories and requires a reliable detection of carbapenemases.

New recommendations for infection control in the case of infection or colonization by multidrug-resistant Gram-negative bacteria were published by the Commission for Hospital Hygiene and Infection Prevention (KRINKO) at the Robert Koch Institute, Germany. In this context, a new definition for multidrug-resistance, the so-called MRGN classification, was introduced. This was necessary because previous definitions did not seem suitable for the purpose of hospital hygiene. The MRGN classification grades multidrug-resistance by severity distinguishing 3MRGN and 4MRGN, resulting in different recommendations for infection control. In addition, not all antibiotics are regarded as equally important in the classification, but only the most relevant classes, such as ureidopenicillins, extended-spectrum cephalosporins, carbapenems, and fluoroquinolones, are taken into account. The MRGN classification is mainly based on resistance categories, not on resistance mechanisms. An exception has been made for carbapenemase-producing Enterobacteriaceae , which are always classified as 4MRGN irrespective of their antibiogram due to their importance. The correct MRGN classification should only be performed by experienced microbiological laboratories and requires a reliable detection of carbapenemases.

Abstract: Over the past 6 years, next-generation sequencing (NGS) has been established as a valuable high-throughput method for research in molecular genetics and has successfully been employed in the identification of rare and common genetic variations. Although the high expectations regarding the discovery of new diagnostic targets and an overall reduction of cost have been achieved, technological challenges in instrument handling, robustness of the chemistry, and data analysis need to be overcome. Each workflow and sequencing platform have their particular problems and caveats, which need to be addressed. Regarding NGS, there is a variety of different enrichment methods, sequencing devices, or technologies as well as a multitude of analyzing software products available. In this manuscript, the authors focus on challenges in data analysis when employing different target enrichment methods and the best applications for each of them. Zusammenfassung: In den vergangenen 6 Jahren hat sich “next generation sequencing” (NGS) als wichtige Hochdurchsatz-Methode für die molekulargenetische Forschung etabliert und wurde erfolgreich zur Identifikation seltener und häufiger genetischer Varianten eingesetzt. Während die hohen Erwartungen hinsichtlich der Entdeckung neuer diagnostischer Zielstrukturen und einer Senkung der Kosten erreicht wurden, müssen etliche technologische Herausforderungen hinsichtlich Bedienung der Geräte, Robustheit der Chemie und Handhabung der Datenanalyse noch gemeistert werden. Jedes Anreicherungsverfahren und jede Sequenzierplattform haben ihre spezifischen Probleme und Herausforderungen, die man in Betracht ziehen muss. In Bezug auf „next generation sequencing“ gibt es neben einer Anzahl verschiedener Anreicherungsmethoden, Sequenziergeräten und –techniken auch eine Vielzahl von unterschiedlicher Auswertesoftware. In diesem Artikel richten die Autoren ihr Augenmerk vor allem auf die Schwierigkeiten in der Datenanalyse der verschiedenen Anreichungsverfahren und deren bestmögliche Verwendung.

Zusammenfassung: Die Beschreibung epigenetischer Veränderungen gewinnt zunehmend an Bedeutung für das Verständnis der Entstehung von Phänotypen und Krankheiten. Dabei bezeichnet der Begriff der Epigenetik meiotisch und/oder mitotisch vererbbare Veränderungen der Genexpression, die nicht in der DNA-Sequenz selbst kodiert sind. Epigenetische Mechanismen umfassen die Modifikation von DNA sowie von Histon- bzw. Chromatin-Proteinen, die Expression nicht-kodierender RNAs sowie die Positionierung von Genen im Zellkern. Es stehen eine Reihe von Lokus-spezifischen und Genom-weiten Methoden zur Verfügung, um epigenetische Muster und Veränderungen zu charakterisieren. Diese reichen von der methylierungs-spezifischen PCR bis zur Gesamt-Genom-Bisulfitsequenzierung und von der Chromatin-Immunpräzipitation bis zur Konformations-Analyse mittels HiC. Veränderungen von epigenetischen Modifikationen und Mechanismen finden sich bei seltenen monogenen Erkrankungen und Störungen des Imprinting aber auch bei häufigen Volkskrankheiten. Momentan diskutierten Hypothesen folgend, werden letztere möglicherweise bereits vorgeburtlich durch epigenetische Prägung determiniert. Insbesondere bei Krebserkrankungen finden sich umfangreiche epigenetische Veränderungen. Diese betreffen sowohl die DNA-Methylierung als auch Mutationen von Genen, deren Produkte epigenetische Mechanismen vermitteln. Die prinzipielle Reversibilität epigenetischer Veränderungen hat zur Entwicklung von Medikamenten wie HDAC-Inhibitoren und demethylierenden Agentien geführt, die heute schon im klinischen Einsatz sind. Dieser Artikel gibt eine Übersicht über epigenetische Mechanismen, deren Veränderungen bei Erkrankungen sowie deren Nachweis. Abstract: The deciphering of epigenetic changes is of increasing importance for our current understanding of phenotypes and disease. The term epigenetics describes meiotically and/or mitotically inheritable changes of gene expression, which are not encoded in the DNA sequence itself. Epigenetic mechanisms include modification of DNA, histones, and chromatin proteins, the expression of non-coding RNAs as well as nuclear positioning of genes. A number of locus-specific and genome-wide methods exists allowing characterization of epigenetic patterns and changes. These range from methylation-specific PCR to whole-genome bisulfite sequencing as well as from chromatin-immunoprecipitation to conformation analyses using HiC. Alterations of epigenetic modifications and mechanisms are associated with rare monogenic disorders and imprinting defects and also with common diseases. The latter might already be determined at least, in part, through prenatal epigenetic programming. Particularly in cancer cells, a huge number of epigenetic alterations can be observed. These include strong changes in DNA methylation as well as mutation of genes involved in epigenetic mechanisms. As epigenetic changes are reversible, various drugs have been developed targeting epigenetic modifications, like HDAC inhibitors or demethylating drugs. This article reviews the most common epigenetic mechanisms as well as epigenetic changes and their detection in health and disease.

The intense research focused on the human microbiome during the last years has shed some light on this mostly uncharacterized part of the human body. The constantly improving sequencing technologies have additionally eased the process of collecting a large amount of genome data from metagenomics samples. Using these methods, large studies with sufficient number of subjects have started to reveal the implications of our microbiome in health and disease. Here, we present a review on the last developments of sequencing technology together with an overview on the findings in this fast-evolving field of science. Zusammenfassung In den letzten Jahren haben sich immer mehr wissenschaftliche Untersuchungen auf das humane Mikrobiom konzentriert, um diesen noch meist unbekannten Teil des menschlichen Körpers intensiver zu durchleuchten. Die konstante Verbesserung der verfügbaren Sequenziertechnologien hat weiterhin die Verfügbarkeit von großen Mengen an genomischen Daten deutlich erleichtert. Hiermit konnten große Studien mit einer genügend großen Anzahl an Probanden beginnen zu beschreiben, welche Auswirkungen unser Mikrobiom nicht nur in Verbindung mit Krankheiten sondern auch auf unseren gesunden Körper hat. In diesem Übersichtsartikel beschreiben wir die neuesten Entwicklungen in den Sequenziertechnologien zusammen mit einer Darstellung neuester Erkenntnisse aus diesem Forschungsbereich, welcher sich immer schneller entwickelt.

Zusammenfassung: Die diesjährige 12. Jahrestagung der Sektion Molekulare Diagnostik der Deutschen Vereinten Gesellschaft für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin (DGKL) stand unter dem Leitthema „Molekulare Signaturen“ und fand vom 06.–07.06.2013 in Tutzing statt. Molekulare Signaturen ergeben sich aus der Bewertung mehrerer gleichzeitig bestimmter Biomarker mit dem Ziel einer verbesserten Prävention und gezielteren Therapie von Erkrankungen. Mit diesem zentralen Aspekt der personalisierten Medizin befassten sich die vier Arbeitsgruppen der Sektion Molekulare Diagnostik aus ihren jeweiligen Blickwinkeln: Der Fokus der einführenden Sitzung der Arbeitsgruppe Genomics aus der Sichtweise der Pathologie und Laboratoriumsmedizin lag auf onkologischen Fragestellungen. In der darauf folgenden Sitzung widmet sich die Arbeitsgruppe Biobanken der Erhebung molekularer Signaturen aus archivierten Geweben und Körperflüssigkeiten. Die Arbeitsgruppe Bioinformatik ging der Frage nach, wie viele Biomarker man konkret für eine aussagekräftige Signatur benötigt. In der abschließenden Sitzung der Arbeitsgruppe Proteomics/Metabolomics wurden diese Erkenntnisse auf der Metabolitenebene am Beispiel endokrinologischer und maligner Erkrankungen in die Praxis übersetzt. Im Rahmen der Jahrestagung fand eine Übergabe des Vorsitzes von Michael Neumeier (Heidelberg-Mannheim), der die Sektion seit ihrer Gründung geleitet hatte, an Daniel Teupser (München) statt. An dieser Stelle möchten die Autoren Herrn Professor Neumeier ihren tiefempfundenen Dank für den Aufbau und die sehr erfolgreiche Leitung der Sektion in den zurückliegenden Jahren aussprechen. Ihm ist es gelungen, die Molekulare Diagnostik als Zukunftsgebiet weit über die Grenzen der Fachgesellschaft hinaus bekannt zu machen. Dies wird auch aus dem fachübergreifenden Rednerspektrum der diesjährigen Tagung evident.

This article illustrates the structure and the tasks of the German Accreditation Body (DAkkS) focusing on the field of laboratory medicine. The different steps during the accreditation process and the advantages of being accredited are described. Some information about how to recognize an accredited laboratory is also discussed.

Clinical trials for approval of drugs for human use must be conducted in Europe in accordance with the Declaration of Helsinki and the guideline of the International Conference of Harmonisation – Good Clinical Practice (ICH-GCP). The conduct of clinical trials on medicinal products for human use has been regulated since 2001 by the Directive 2001/20/EC of the European Parliament and of the Council. In Germany, these ethical standards have been incorporated into the German Medicines Law (AMG). For a medical laboratory that works for clinical trials, these standards aimed at protecting patients and test subjects are also valid. With regard to quality of laboratory testing in clinical trials, no clear requirements were available until recently. Quality standards laid down in the principles of Good Laboratory Practice (GLP) are only relevant for non-clinical laboratory testing. The gap between the principles of the ICH-GCP guideline and the GLP requirements was closed last year by the European Medicines Agency (EMA) in publishing the “Reflection paper for laboratories that perform the analysis or evaluation of clinical trial samples”. Key elements of the reflection paper are the principles of Good Clinical Laboratory Practice (GCLP), which were originally published in 1999 in France and later adopted by the United Kingdom. The abbreviation GCLP reflects the synthesis of GCP and GLP principles. The purpose of this publication is to inform laboratories, involved in Phase I–IV clinical trials with humans, how to comply with relevant European Union Directives and how to meet expectations if facilities that perform work in support of human clinical trials are inspected by international or national authorities. This guideline is primarily meant to provide guidance to professional laboratories that produce safety and efficacy data, which are part of drug licensing in clinical trials with human subjects. It is not specifically phrased for routine clinical chemistry laboratories or laboratories which collect data not directly linked to the objectives of a clinical trial. Because hospital laboratories also perform tests on samples from trial patients and some of these laboratories also seek industry cooperation, this guideline is also of interest particularly for laboratories of maximal care hospitals. It is recommended for these laboratories to set rules how to deal with clinical trial samples at least under GCP standards.