Next-generation phenotyping integrated in a national framework for patients with ultrarare disorders improves genetic diagnostics and yields new molecular findings

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragen

Beitragende

  • Axel Schmidt - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Magdalena Danyel - , Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Kathrin Grundmann - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Theresa Brunet - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Hannah Klinkhammer - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Tzung-Chien Hsieh - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Hartmut Engels - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Sophia Peters - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Alexej Knaus - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Shahida Moosa - , University of Stellenbosch (Autor:in)
  • Luisa Averdunk - , Universitätsklinikum Düsseldorf (Autor:in)
  • Felix Boschann - , Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Henrike Lisa Sczakiel - , Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Sarina Schwartzmann - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Martin Atta Mensah - , Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Jean Tori Pantel - , Universitätsklinikum Aachen (Autor:in)
  • Manuel Holtgrewe - , Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Annemarie Bösch - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Claudia Weiß - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Natalie Weinhold - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Aude-Annick Suter - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Corinna Stoltenburg - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Julia Neugebauer - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Tillmann Kallinich - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Angela M Kaindl - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Susanne Holzhauer - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Christoph Bührer - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Philip Bufler - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Uwe Kornak - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Claus-Eric Ott - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Markus Schülke - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Hoa Huu Phuc Nguyen - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Sabine Hoffjan - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Corinna Grasemann - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Tobias Rothoeft - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Folke Brinkmann - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Nora Matar - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Sugirthan Sivalingam - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Claudia Perne - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Elisabeth Mangold - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Martina Kreiss - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Kirsten Cremer - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Regina C Betz - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Martin Mücke - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Lorenz Grigull - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Thomas Klockgether - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Isabel Spier - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • André Heimbach - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Tim Bender - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Fabian Brand - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Christiane Stieber - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Alexandra Marzena Morawiec - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Pantelis Karakostas - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Valentin S Schäfer - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Sarah Bernsen - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Patrick Weydt - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Sergio Castro-Gomez - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Ahmad Aziz - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Marcus Grobe-Einsler - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Okka Kimmich - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Xenia Kobeleva - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Demet Önder - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Hellen Lesmann - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Sheetal Kumar - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Pawel Tacik - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Meghna Ahuja Basin - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Pietro Incardona - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Min Ae Lee-Kirsch - , Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Reinhard Berner - , Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Catharina Schuetz - , Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Julia Körholz - , Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Tanita Kretschmer - , Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Nataliya Di Donato - , Institut für Klinische Genetik, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen (Autor:in)
  • Evelin Schröck - , Institut für Klinische Genetik, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen (Autor:in)
  • André Heinen - , Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Ulrike Reuner - , Klinik und Poliklinik für Neurologie, UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen (Autor:in)
  • Amalia-Mihaela Hanßke - , UniversitätsCentrum für Seltene Erkrankungen (Autor:in)
  • Frank J Kaiser - , Universitätsklinikum Essen (Autor:in)
  • Eva Manka - , Universitätsklinikum Essen (Autor:in)
  • Martin Munteanu - , Universitätsklinikum Essen (Autor:in)
  • Alma Kuechler - , Universitätsklinikum Essen (Autor:in)
  • Kiewert Cordula - , Universitätsklinikum Essen (Autor:in)
  • Raphael Hirtz - , Universitätsklinikum Essen (Autor:in)
  • Elena Schlapakow - , Universitätsklinikum Halle (Autor:in)
  • Christian Schlein - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Jasmin Lisfeld - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Christian Kubisch - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Theresia Herget - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Maja Hempel - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Christina Weiler-Normann - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Kurt Ullrich - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Christoph Schramm - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Cornelia Rudolph - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Franziska Rillig - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Maximilian Groffmann - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Ania Muntau - , Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) (Autor:in)
  • Alexandra Tibelius - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Eva M C Schwaibold - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Christian P Schaaf - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Michal Zawada - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Lilian Kaufmann - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Katrin Hinderhofer - , Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Pamela M Okun - , Universitätsklinikum Heidelberg (Autor:in)
  • Urania Kotzaeridou - , Universitätsklinikum Heidelberg (Autor:in)
  • Georg F Hoffmann - , Universitätsklinikum Heidelberg (Autor:in)
  • Daniela Choukair - , Universitätsklinikum Heidelberg (Autor:in)
  • Markus Bettendorf - , Universitätsklinikum Heidelberg (Autor:in)
  • Malte Spielmann - , Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck (Autor:in)
  • Annekatrin Ripke - , Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck (Autor:in)
  • Martje Pauly - , Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck (Autor:in)
  • Alexander Münchau - , Universität zu Lübeck (Autor:in)
  • Katja Lohmann - , Universität zu Lübeck (Autor:in)
  • Irina Hüning - , Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck (Autor:in)
  • Britta Hanker - , Universität zu Lübeck (Autor:in)
  • Tobias Bäumer - , Universität zu Lübeck (Autor:in)
  • Rebecca Herzog - , Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck (Autor:in)
  • Yorck Hellenbroich - , Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck (Autor:in)
  • Dominik S Westphal - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Tim Strom - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Reka Kovacs - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Korbinian M Riedhammer - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Katharina Mayerhanser - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Elisabeth Graf - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Melanie Brugger - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Julia Hoefele - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Konrad Oexle - , Institute of Neurogenomics, Helmholtz Zentrum München, München, Germany. (Autor:in)
  • Nazanin Mirza-Schreiber - , Institute of Neurogenomics, Helmholtz Zentrum München, München, Germany. (Autor:in)
  • Riccardo Berutti - , Institute of Neurogenomics, Helmholtz Zentrum München, München, Germany. (Autor:in)
  • Ulrich Schatz - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Martin Krenn - , Medizinische Universität Wien (Autor:in)
  • Christine Makowski - , Department of Paediatrics, Adolescent Medicine and Neonatology, München, Germany. (Autor:in)
  • Heike Weigand - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Sebastian Schröder - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Meino Rohlfs - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Katharina Vill - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Fabian Hauck - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Ingo Borggraefe - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Wolfgang Müller-Felber - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Ingo Kurth - , Universitätsklinikum Aachen (Autor:in)
  • Miriam Elbracht - , Universitätsklinikum Aachen (Autor:in)
  • Cordula Knopp - , Universitätsklinikum Aachen (Autor:in)
  • Matthias Begemann - , Universitätsklinikum Aachen (Autor:in)
  • Florian Kraft - , Universitätsklinikum Aachen (Autor:in)
  • Johannes R Lemke - , Universitätsklinikum Leipzig (Autor:in)
  • Julia Hentschel - , Universitätsklinikum Leipzig (Autor:in)
  • Konrad Platzer - , Universitätsklinikum Leipzig (Autor:in)
  • Vincent Strehlow - , Universitätsklinikum Leipzig (Autor:in)
  • Rami Abou Jamra - , Universitätsklinikum Leipzig (Autor:in)
  • Martin Kehrer - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • German Demidov - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Stefanie Beck-Wödl - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Holm Graessner - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Marc Sturm - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Lena Zeltner - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Ludger J Schöls - , Universitätsklinikum Tübingen (Autor:in)
  • Janine Magg - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Andrea Bevot - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Christiane Kehrer - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Nadja Kaiser - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Ernest Turro - , Icahn School of Medicine at Mount Sinai (Autor:in)
  • Denise Horn - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Annette Grüters-Kieslich - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Christoph Klein - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)
  • Stefan Mundlos - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Markus Nöthen - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Olaf Riess - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Thomas Meitinger - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Heiko Krude - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Peter M Krawitz - , Universitätsklinikum Bonn (Autor:in)
  • Tobias Haack - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Nadja Ehmke - , Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Matias Wagner - , Dr. von Haunersches Kinderspital (Autor:in)

Abstract

Individuals with ultrarare disorders pose a structural challenge for healthcare systems since expert clinical knowledge is required to establish diagnoses. In TRANSLATE NAMSE, a 3-year prospective study, we evaluated a novel diagnostic concept based on multidisciplinary expertise in Germany. Here we present the systematic investigation of the phenotypic and molecular genetic data of 1,577 patients who had undergone exome sequencing and were partially analyzed with next-generation phenotyping approaches. Molecular genetic diagnoses were established in 32% of the patients totaling 370 distinct molecular genetic causes, most with prevalence below 1:50,000. During the diagnostic process, 34 novel and 23 candidate genotype-phenotype associations were identified, mainly in individuals with neurodevelopmental disorders. Sequencing data of the subcohort that consented to computer-assisted analysis of their facial images with GestaltMatcher could be prioritized more efficiently compared with approaches based solely on clinical features and molecular scores. Our study demonstrates the synergy of using next-generation sequencing and phenotyping for diagnosing ultrarare diseases in routine healthcare and discovering novel etiologies by multidisciplinary teams.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)1644-1653
Seitenumfang10
FachzeitschriftNature genetics
Jahrgang56
Ausgabenummer8
PublikationsstatusVeröffentlicht - Aug. 2024
Peer-Review-StatusNein

Externe IDs

PubMedCentral PMC11319204
Scopus 85199186684
ORCID /0009-0003-6519-0482/work/166325416
ORCID /0000-0001-6313-4434/work/166326575

Schlagworte

Schlagwörter

  • Humans, Phenotype, Female, Male, High-Throughput Nucleotide Sequencing/methods, Child, Germany, Exome Sequencing/methods, Adolescent, Genetic Association Studies/methods, Genetic Testing/methods, Child, Preschool, Prospective Studies, Adult, Neurodevelopmental Disorders/genetics, Infant, Young Adult