Gebrauchsanleitung Mentype AMLplex
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Gebrauchsanleitung Mentype AMLplex
Mentype® AMLplexQS Handbuch Die Multiparameter PCR-Analytik zur Identifikation chromosomaler Aberrationen der Akuten Myeloischen Leukämie In-vitro-diagnostisches Medizinprodukt 25 100 400 Version Januar 2013 45-31220-0025 45-31220-0100 45-31220-0400 Chargenbezeichnung Biotype Diagnostic GmbH Moritzburger Weg 67 D-01109 Dresden Deutschland Made in Germany 2 Biotype Diagnostic GmbH entwickelt, produziert und vertreibt PCR-basierte Anwendungen für die medizinische Diagnostik. Unsere Mentype® Test Kits garantieren höchste Qualitätsstandards für Klinik und Forschung. Für Informationen und Anregungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns oder besuchen Sie unsere Homepage www.biotype.de. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 3 Mentype® AMLplexQS Produktbeschreibung Der Nachweis spezifischer chromosomaler Aberrationen ist von großer prognostischer Bedeutung und daher unerlässlich für die Diagnostik akuter Leukämien. Die Identifikation der spezifischen genetischen Translokationen erlaubt die Klassifizierung der Subtypen der Leukämie und unterstützt somit die risikoadaptierte Therapie der Patienten. Das Mentype® AMLplexQS Kit erlaubt die robuste, in der Routinediagnositik leicht durchzuführende, Identifizierung therapierelevanter chromosomaler Aberrationen, die der Akuten Myeloischen Leukämie (AML) zu Grunde liegen. Der Mentype® AMLplexQS identifiziert in einem Multiparameteransatz 34 Transkriptvarianten der im Folgenden aufgeführten Fusionsgene: AML1-ETO, BCR-ABL, CALM-AF10, CBFB-MYH11, DEK-CAN, MLL-AF6, MLL-AF9, MLL-ELL, MLL-PTD, NPM1-MLF1 und PML-RARA (vlg. auch Tabelle1). Die Ergebnisse des Mentype® AMLplexQS sind durch zwei interne Kontrollen gesichert. Die interne PCR-Kontrolle (Quality Sensor “QS-Control”) zeigt den Erfolg der Amplifikationsreaktion an; eine “cDNA Kontrolle” (ABL-Control) ist dem Kit beigefügt, um die Qualität der eingesetzen cDNA abzubilden. Bei diesem Test handelt es sich um eine Fragmentlängenanalyse mittels Kapillargelelektrophorese. Die Primer sind mit den Fluoreszenzfarbstoffen 6-FAM, BTG oder BTY markiert. Das Kit wurde auf folgenden Geräten validiert: GeneAmp® 9700 Silber Thermocycler, Eppendorf Mastercycler ep-S, Biometra T1, ABI PRISM® 310 Genetic Analyzer mit POP4® und ABI PRISM® 3130 Genetic Analyzer mit POP4®. Die Entwicklung, die Herstellung und der Vertrieb der Produkte ist nach DIN EN ISO 9001:2008 zertifiziert. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 4 Inhaltsverzeichnis 1. Beschreibung des Mentype® AMLplexQS ......................................................... 5 2. Überblick der Arbeitsschritte bis zur Diagnose ................................................. 8 3. PCR Amplifikation .......................................................................................... 9 3.1 Ansetzen des Master Mixes...................................................................... 9 3.2 PCR-Amplifikationsparameter................................................................. 10 4. Elektrophorese am ABI PRISM® 310 Genetic Analyzer ................................... 11 4.1 Matrixerstellung .................................................................................... 11 4.2 Probenvorbereitung ............................................................................... 14 4.3 Einstellung der Data Collection Software ................................................. 15 4.4 Analyse Parameter / Analyse Methode .................................................... 15 5. Elektrophorese am ABI PRISM® 3100-Avant/3100 Genetic Analyzer .............. 16 5.1 Spektralkalibrierung / Matrixerstellung .................................................... 16 5.2 Probenvorbereitung ............................................................................... 18 5.3 Einstellung der Data Collection Software ................................................. 19 5.4 Analyse Parameter / Analyse Methode .................................................... 20 6. Elektrophorese am ABI PRISM® 3130/3130xl Genetic Analyzer ...................... 21 6.1 Spektralkalibrierung / Matrixerstellung .................................................... 21 6.2 Probenvorbereitung ............................................................................... 24 6.3 Einstellung der Data Collection Software ................................................. 25 6.4 Analyse Parameter / Analyse Methode .................................................... 27 7. Elektrophorese mit ABI PRISM® 3500/3500xL Genetic Analyzer ..................... 27 7.1 Spektralkalibrierung / Matrixerstellung .................................................... 27 7.2 Probenvorbereitung ............................................................................... 30 7.3 Einstellungen für den Run ...................................................................... 31 8. Auswerung .................................................................................................. 33 8.1 Biotype® Auswertevorlagen .................................................................... 34 8.2 Kontrollen ............................................................................................. 35 8.3 Fragmentlängen und Aberrationen .......................................................... 35 9. Interprätation der Ergebnisse ........................................................................ 39 10. Referenzen ................................................................................................ 40 11. Erklärung der Symbole ............................................................................... 41 Mentype® AMLplexQS Januar 2013 5 1. Beschreibung des Mentype® AMLplexQS Tabelle 1. Nachgewiesene chromosomale Aberrationen und Varianten Gen-Fusionen AML1-ETO BCR-ABL Chromosomale Aberrationen t(8;21) (q22;q22) t(9;22) (q34;q11) Varianten CALM-AF10 t(10;11) (p13;q14) CBFB-MYH11 inv(16) (p13;q22) DEK-CAN MLL-AF6 MLL-AF9 t(6;9) (p23;q34) t(6;11) (q27;q23) t(9;11) (p22;q23) MLL-ELL t(11;19) (q23;p13.1) MLL-PTD Partial Tandem Duplication NPM1-MLF1 PML-RARA t(3;5) (q25.1;q34) t(15;17) (q22;q21) e1a3 e1a2 b3a2 b3a3 b2a2 b2a3 AF10_240-CALM_1987 AF10_240-CALM_2092 Type A Type B Type C Type D Type E Type F Type G Type H Type I Type J 6A_(THP-1) 7A_(10A) 8A_(MM6) 6B_(9B) e10e2 e10e3 e9e3 e10e3 e11e3 bcr1 (PR-L) bcr2 (PR-V) bcr3 (PR-S) Tabelle 2. Interne Qualitätskontrollen des Mentype® AMLplexQS Qualitätskontolle Interne PCR-Kontrolle (QS-Control) cDNA-Kontrolle (ABL-Control) Bedeutung Zeigt die Qualität der erfolgten PCR Zeigt die Qualität des cDNA Templates Mentype® AMLplexQS Januar 2013 6 Kit Inhalt Mentype® AMLplexQS (100 Reaktionen) Nuklease-freies Wasser / Nuclease-free water Reaktionsgemisch A / Reaction mix A Primergemisch / Primer mix Multi Taq2 DNA Polymerase / Multi Taq2 DNA polymerase Kontroll cDNA KASUMI-1 / Control cDNA KASUMI-1 (500 ng/µl) DNA Längenstandard 550 (BTO) / DNA Size Standard 550 (BTO) Allelleiter / Allelic ladder 3.0 ml 500 µl 250 µl 40 µl 10 µl 50 µl 25 µl Bestellinformationen Mentype® AMLplexQS Mentype® AMLplexQS Mentype® AMLplexQS 25 100 400 Reaktionen Reaktionen Reaktionen Kat.No. Kat.No. Kat.No. 45-31220-0025 45-31220-0100 45-31220-0400 Lagerung Lagern Sie alle Komponenten bei -20 °C das wiederholte Auftauen und Einfrieren sollte vermieden werden. Das Primergemisch und die Allelleiter sollten lichtgeschützt aufbewahrt werden. Die Kontroll-cDNA und die post-PCR Reagenzien (Allelleiter und DNA-Längenstandard) sollten getrennt von den PCR Reagenzien gelagert werden. Die Haltbarkeit des Testkits ist auf dem Verpackungsetikett angegeben. Zusätzliche Reagenzien Für die PCR-Amplifikation und Probenvorbereitung benötigen Sie neben den im Testkit enthaltenen Bestandteilen folgende Reagenzien: Reagenzien Hi-Di™ Formamide, 25 ml Matrix Standards BT5 single-capillary instruments (5x25 µl) Matrix Standards BT5 multi-capillary instruments (25 µl) Matrix Standards BT5 multi-capillary instruments (50 µl) Mentype® AMLplexQS Lieferant Life Technologies Corporation Bestellnummer Biotype Diagnostic GmbH 00-10411-0025 Biotype Diagnostic GmbH 00-10421-0025 Biotype Diagnostic GmbH 00-10421-0050 4311320 Januar 2013 7 Warnungen und Sicherheitshinweise Folgende potenziell gefährliche Substanz ist in diesem Testkit enthalten: Kitbestandteil Reaktionsgemisch Chemikalie Natriumazid NaN3 Gefahr giftig beim Verschlucken, entwickelt bei Berührung mit Säure giftige Gase Bitte beachten Sie das Sicherheitsdatenblatt. Für Biotype® Kitkomponenten sind die Sicherheitsdatenblätter auf Anfrage erhältlich. Für Sicherheitsdatenblätter von Reagenzien, die nicht im Testkit enthalten sind, kontaktieren Sie bitte den jeweiligen Hersteller. Qualitätssicherung Der gesamte Inhalt des Testkits wird einer intensiven Qualitätssicherung durch die Biotype Diagnostic GmbH unterzogen. Die Qualität der Testkits wird kontinuierlich überprüft, um die uneingeschränkte Verwendbarkeit zu belegen. Bitte kontaktieren Sie uns in allen Fragen zur Qualitätssicherung. Warenzeichen und Patente Mentype® ist eingetragenes Warenzeichen der Biotype Diagnostic GmbH. ABI PRISM® und GeneScan® sind in Deutschland eingetragene Warenzeichen der Applied Biosystems LLC, GeneMapper®, GeneAmp® und Applied Biosystems® sind eingetragene Warenzeichen der Applied Biosystems LLC. POP-4® ist in Europa eingetragenes Warenzeichen der Applied Biosystems LLC. Die PCR ist patentrechtlich geschützt. Patentinhaber sind die Firmen Roche Molecular Systems und F. Hoffmann-La Roche (Roche). Mentype® AMLplexQS Januar 2013 8 2. Überblick der Arbeitsschritte bis zur Diagnose Probennahme RNA Isolation cDNA Synthese Multiplex-PCR Amplifikation Fragmentlängen Analyse Mentype® AMLplexQS Auswertung Abb. 1 Von der Probennahme bis zur Auswertung - Identifizierung relevanter Fusionsgene mit der Anwendung Mentype® AMLplexQS. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 9 3. PCR Amplifikation 3.1 Ansetzen des Master Mixes Die folgende Tabelle zeigt die Volumina der eingesetzten Kitbestandteile bei 1.0 µl Probenvolumen (Template-cDNA) in einem Reaktionsvolumen von 25 µl. Berücksichtigen Sie bei der Anzahl der anzusetzenden Reaktionen die Positiv- und Negativkontrolle. Fügen Sie der Gesamtanzahl ein oder zwei Reaktionen hinzu, um Pipettierfehler zu kompensieren. Komponenten Nuklease-freies Wasser Reaktionsgemisch A* Primergemisch Multi Taq2 DNA Polymerase (hot start, 2.5 U/µl) Gesamtmenge des Mastermixes Menge 16.1 µl 5.0 µl 2.5 µl 0.4 µl 24.0 µl * enthält Mg2+, dNTPs, BSA Alle Reagenzien sollten vor dem Ansetzen des Mastermixes gemischt (Vortex) und kurz zentrifugiert werden (ca. 10 s). Da der Erfolg der Multiplex-PCR Analyse maßgeblich von der Qualität und Quantität des eingesetzten cDNA Templates abhängt, empfehlen wir standardisierte und bereits validierte Methoden bei der Probennahme, der RNA-Isolierung sowie bei der RNA in cDNA Transkription zum Einsatz zu bringen (z.B. Protokolle des Europe Against Cancer Programm, EAC). Die Konzentration der cDNA ist von der Qualität und Quantität der zuvor isolierten RNA abhängig. Bei Referenzproben aus Zellkulturmaterial ist der Einsatz von 1 µl cDNA ausreichend, wenn für die cDNA-Synthese 1 µg RNA in einem Gesamtreaktionsvolumen von 20 µl eingesetzt wurde. Die Menge des cDNA-Templates kann im Falle von kritischen Patientenproben erhöht werden. Das Volumen an nukleasefreiem Wasser ist so zu korrigieren, dass das Gesamtvolumen des PCR-Ansatzes immer 25 µl beträgt. Die Primergemische sind so eingestellt, dass bei 25 PCR-Zyklen in einem Reaktionsvolumen von 25 µl ausgewogene Peakhöhen erreicht werden. Die Peakhöhe der internen ABL-Kontrolle sollte dabei den spezifizierten Messbereich des Gerätes nicht überschreiten. Positivkontrolle Für die Positivkontrolle verdünnen Sie die Kontroll-cDNA KASUMI-1 auf 250 ng/µl in dem entsprechenden Volumen. Pipettieren Sie die verdünnte Kontroll-cDNA anstelle der Template-cDNA in die Reaktionsgefäße mit dem vorgelegten PCR Master Mix. Negativkontrolle Als Negativkontrolle pipettieren Sie Nuklease-freies Wasser an Stelle der TemplatecDNA in die Reaktionsgefäße mit dem vorgelegten PCR Master Mix. 10 Template-cDNA In Abhängigkeit von der angewandten Quantifizierungsmethode kann der Messwert der cDNA-Konzentration variieren, so dass die optimale cDNA-Menge ggf. anzugleichen ist. 3.2 PCR-Amplifikationsparameter Um die Multi Taq2 DNA Polymerase zu aktivieren und die Bildung von unspezifischen Amplifikationsprodukten zu unterdrücken, sollte unbedingt ein „hot start“ durchgeführt werden. Die Zyklenzahl ist abhängig von der eingesetzten cDNA-Menge. Für alle Proben werden 25 PCR-Zyklen empfohlen. Für Referenzproben aus Zellkulturmaterial (hohe cDNAKonzentration) empfehlen wir eine Reduzierung der PCR-Zyklen auf 22 Zyklen. Für kritische Patietenproben (geringe cDNA-Konzentration) werden für eine optimale Signalintensität bis zu 28 Zyklen empfohlen. Um die optimale Anzahl der benötigten PCR Zyklen zu ermitteln, kann die intere ABLKontrolle als Referenz verwendet werden. Im Resultat sollte die Peakhöhe den spezifizierten Messbereich des Gerätes nicht überschreiten (z.B. 500 bis 5000 RFU am ABI3130). Aufgrund zu geringer cDNA-Konzentration kann es zu statistischen Ausfällen (Allelic Dropouts) und unausgewogenen Peakhöhen kommen. Mit zunehmender Zyklenzahl steigt die Wahrscheinlichkeit unspezifischer Amplifikationsprodukte. Standard Methode Empfohlen für alle cDNA Proben Temperatur 96 °C 96 °C 61 °C 72 °C 68 °C 10 °C Zeit 4 min (hot start für Aktivierung der Multi Taq2 DNA Polymerase) 30 s 120 s 25 Zyklen 75 s 10 min* ∞ bis zum Ende Optional Empfohlen für cDNA positive Kontrollen aus Zellkultur Temperatur 96 °C 96 °C 61 °C 72 °C 68 °C 10 °C Zeit 4 min (hot start für Aktivierung der Multi Taq2 DNA Polymerase) 30 s 120 s 22 Zyklen 75 s 10 min* ∞ bis zum Ende Mentype® AMLplexQS Januar 2013 11 Optional Empfohlen für kritische Patietenproben Temperatur 96 °C 96 °C 61 °C 72 °C 68°C 10°C Zeit 4 min (hot start für Aktivierung der Multi Taq2 DNA Polymerase) 30 s 120 s max. 28 Zyklen 75 s 10 min* ∞ bis zum Ende * Sollten erhöhte Anteile an -Adenin Peaks (-1bp) auftreten, kann dieser Schritt auf max. 60 min ausgedehnt werden. 4. Elektrophorese am ABI PRISM® 310 Genetic Analyzer Allgemeine Anweisungen zum Analysegerät, der Matrixerstellung und der Anwendung der GeneScan® bzw. GeneMapper® ID Software können der entsprechenden Anleitung ABI PRISM ® 310 Genetic Analyzer User’s Manual entnommen werden. Im Folgenden wird die Elektrophorese mit der GeneScan® Software beschrieben. Für den kombinierten Einsatz der fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BT0 ist die Nutzung des virtuellen Filter Sets G5 vorgesehen (der Matrix Standard wird im Folgenden als BT5 bezeichnet). Material Kapillare Polymer Puffer 47 cm / 50 µm (grün) POP-4® for 310 Genetic Analyzer 10 x Genetic Analyzer Buffer with EDTA 4.1 Matrixerstellung Vor der Durchführung der Fragmentlängenanalyse mit dem Filter Set G5 muss zunächst eine Matrix mit PCR-Fragmenten der entsprechenden fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BTO für das jeweilige Analysegerät erstellt werden. Farbe Blue (B) Green (G) Yellow (Y) Red (R) Orange (O) Matrix Standard 6-FAM BTG BTY BTR BTO Zur Erstellung von geeigneten Matrix-Files werden fünf Elektrophoresen unter den gleichen Bedingungen ausgeführt wie sie auch für Proben und Allelleitern des Testkits gelten. Für die fünf verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BTO muss jeweils ein eigener Elektrophoreselauf durchgeführt werden. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 12 Matrix Probe Matrix Probe 1 Komponenten Hi-Di™ Formamide Matrix Standard 6-FAM Volumen 12.0 µl 1.0 µl Matrix Probe 2 Hi-Di™ Formamide Matrix Standard BTG 12.0 µl 1.0 µl Matrix Probe 3 Hi-Di™ Formamide Matrix Standard BTY 12.0 µl 1.0 µl Matrix Probe 4 Hi-Di™ Formamide Matrix Standard BTR 12.0 µl 1.0 µl Matrix Probe 5 Hi-Di™ Formamide Matrix Standard BTO 12.0 µl 1.0 µl - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen - Probenliste Sample Sheet erstellen, 5 Dyes auswählen und Proben bezeichnen Injektionsliste für die Matrixerstellung Parameter Module File Matrix File Size Standard* Injection [s] Injection [kV] Run [kV] Run [°C] Run Time [min] Einstellung GS STR POP-4 (1 ml) G5 NONE NONE 5 15.0 15.0 60 24 * Matrix Standards sind immer ohne DNA Längenstandard (BTO) vorzubereiten Analyse der Matrix Proben - Starten der GeneScan® Software - File → New → Project (Ordner des entsprechenden Laufs öffnen) → Add Sample Files - Markieren der Matrix Probe in der Spalte Sample File - Sample → Raw Data - Bewerten Sie, ob eine stabile Basislinie vorhanden ist. Wie in der Abbildung gezeigt, sollten mindestens fünf Peaks mit Peakhöhen von 1000-4000 RFU (Y-Achse) in jeder Matrix Probe erkennbar sein (optimaler Bereich: 2000-4000 RFU). Mentype® AMLplexQS Januar 2013 13 ▼ 3200 Data Points (X) 5500▼ Abb. 2 Elektropherogramm der Rohdaten des Matrix Standards 6-FAM - Auswahl des Analysebereichs mit stabiler, ebener Basislinie - Falls die Basislinie zu unruhig ist, injizieren Sie die Matrix Probe noch einmal - Notieren Sie die Anfangs- und Endpunkte (Data Points) des Auswahlbereiches, z.B. Anfangswert 3200, Endwert 5500 - Berechnen Sie den Differenzwert, z.B. 5500-3200 = 2300 Data Points Neue Matrix erstellen - File → New → Matrix Abb. 3 Matrix Proben auswählen - Matrix Proben für jede Farbe (B, G, Y, R, O) durch klicken auf das Farbsymbol importieren - Den jeweiligen Anfangspunkt bei Start At eintragen, z.B. 3200 Mentype® AMLplexQS Januar 2013 14 - Errechneten Differenzwert z.B. 2300 bei Points eintragen - Nach der Bestätigung mit OK wird die neue Matrix berechnet Abb. 4 Neue Matrix BT5 - Speichern im Matrix Ordner: File → Save As, z.B. Matrix BT5 Matrix prüfen Bitte überprüfen Sie die neue Matrix mit Ihren aktuellen Proben. - File → New → Project (Ordner des entsprechenden Laufs öffnen) → Add Sample Files - Markieren Sie die aktuelle Probe in der Spalte Sample File - Sample → Install New Matrix (Matrix Ordner öffnen und neue Matrix auswählen) - Proben neu analysieren - Mit der neuen Matrix sollten keine Überstrahlungen (Pull-up Peaks) zwischen den verschiedenen Farbpaneln (B, G, Y, R, O) auftreten. 4.2 Probenvorbereitung Komponenten Hi-Di™ Formamide DNA Size Standard 550 (BTO) 12 µl des Gemisches für alle Proben vorlegen 1 µl PCR-Produkt (ggf. verdünnt) bzw. Allelleiter zugeben - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Volumen 12.0 µl 0.5 µl Signalintensitäten Möglichkeiten zur Erhöhung der Signalintensitäten: - Reduzierung der Anteile am DNA Längenstandard 550 (BTO) auf Peakhöhen von ca. 500 relativen Fluoreszenzeinheiten (RFU) - Aufreinigung der PCR-Produkte vor der Analyse Mentype® AMLplexQS Januar 2013 15 4.3 Einstellung der Data Collection Software - Probenliste Sample Sheet erstellen und Proben bezeichnen Injektionsliste Parameter Module File Matrix File Size Standard Injection [s]* Injection [kV] Run [kV] Run [°C] Run Time [min]** Einstellungen GS STR POP-4 (1 ml) G5 e.g. Matrix BT5 e.g. SST-BTO_60-550bp 5 15.0 15.0 60 28 * Abweichend von der Standardeinstellung kann die Injektionszeit je nach Probe zwischen 1 und 20 s betragen. Handelt es sich um Vergleichsproben mit sehr hohen Peakhöhen, kann zur Vermeidung von Überstrahlungen eine kürzere Injektionszeit gewählt werden. Bei geringen cDNA Mengen bzw. kritischem Patientenmaterial können bis zu 20 s notwendig sein. ** Abhängig von den Analysebedingungen sollte die Run Time für Mentype® AMLplexQS so angepasst werden, dass Fragmente bis zu einer Länge von 550 bp analysiert werden können. 4.4 Analyse Parameter / Analyse Methode Die empfohlenen Analyse Parameter sind: Analysis Range Data Processing Peak Detection Size Call Range Size Calling Method Split Peak Correction Full Range Baseline: Checked Multicomponent: Checked Smooth Options: Light Peak Amplitude Thresholds B:* Y:* G:* R:* O:* Min. Peak Half Width: 2 pts Polynominal Degree: 3 Peak Window Size: 15 pts** Min: 60 Max: 550 Local Southern Method None * Der Grenzwert der Peakamplituden (threshold) ist die minimale Peakhöhe, welche die GeneScan® bzw. GeneMapper® ID/ID-X Software als einen Peak erkennt. Für den Mentype® AMLplexQS werden 200 RFU empfohlen und sollten individuell vom Analyselabor festgelegt werden. Die minimale Peakhöhe sollte mindestens 3x so hoch sein wie das Grundrauschen der Basislinie. ** Falls notwendig kann die Peak Window Size auf 11 pts verringert werden. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 16 5. Elektrophorese am ABI PRISM® 3100-Avant/3100 Genetic Analyzer Allgemeine Anweisungen zum Analysegerät, zur Spektralkalibrierung und der Anwendung der ABI PRISM® 3100 Data Collection Software Version 1.01 oder 1.1 sowie der GeneScan® Software können dem entsprechenden ABI PRISM ® 3100Avant/3100 Genetic Analyzer User’s Manual entnommen werden. Für Systeme mit der Data Collection Software 2.0 oder 3.0 siehe Kapitel 6. Das 4-Kapillarsystem trägt die Bezeichnung ABI 3100-Avant, das 16-Kapillarsystem heißt ABI 3100. Für den kombinierten Einsatz der fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BT0 ist die Nutzung des virtuellen Filter Sets G5 vorgesehen (der Matrix Standard wird im Folgenden als BT5 bezeichnet). Material Kapillare* 36 cm Capillary Array for 3100-Avant/3100 Polymer* POP-4® Polymer for 3100 Puffer 10x Genetic Analyzer Buffer with EDTA *andere Geräteeinstellungen sind möglich 5.1 Spektralkalibrierung / Matrixerstellung Vor der Durchführung der Fragmentlängenanalyse muss zunächst eine Spektralkalibrierung am ABI PRISM® 3100-Avant/3100 Genetic Analyzer durchgeführt werden. Auf diese Weise wird eine Matrix erstellt, die das Überlappen der farbspezifischen Fluoreszenzemissionsspektren korrigiert. Die Spektralkalibrierung gliedert sich in die folgenden Abschnitte: - Vorbereitung des Matrix Standards zur Spektralkalibrierung - Laden des Standards in die 96-Well Platte (je Kapillare eine Probe) - Plattenzusammensetzung eingeben - Durchführung des Laufs zur Spektralkalibrierung und prüfen der Matrix Vorbereitung des Matrix Standards zur Spektralkalibrierung Beispiel für 4 Kapillaren/ABI 3100-Avant Komponenten Hi-Di™ Formamide Matrix Standard BT5 - 12 µl des Gemisches in 96-Well Platte laden, z.B. Position A1-D1 - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Volumen 60.0 µl 5.0 µl Beispiel für 16 Kapillaren/ABI 3100 Komponenten Volumen Hi-Di™ Formamide 204.0 µl 17.0 µl Matrix Standard BT5 - 12 µl des Gemisches in 96-Well Platte laden, z.B. Position A1-H1 und A2-H2 - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Mentype® AMLplexQS Januar 2013 17 Durchführung der Spektralkalibrierung Um eine erfolgreiche Kalibrierung mit der Data Collection Software Version 1.0.1 oder 1.1 durchzuführen, müssen zunächst einmalig die Parameter der Spectral Calibration für DyeSetG5 verändert werden. Spectral Parameter - Änderung der Parametereinstellungen unter dem Pfad: D:\AppliedBio\Support Files\Data Collection Support Files\ CalibrationData\Spectral Calibration\ ParamFiles - MtxStd{Genescan_SetG5} auswählen, um die PAR-Datei zu öffnen - Änderung des Condition Bounds Range auf [1.0;20.0]. Falls eine Kalibrierung nicht möglich ist, können im zweiten Schritt zusätzlich die Parameter Sensitivity auf 0.1 und Quality auf 0.8 geändert werden - File Save As auswählen, um die Parameter Datei unter einem neuen Namen zu speichern, z.B. MtxStd{Genescan_SetG5_BT5}.par Verwenden Sie für die Spektralkalibrierung mit dem Biotype® Matrix Standard BT5 immer die soeben erstellte Parameter Datei. Platteneditor zur Spektralkalibrierung (I) - Die vorbereitete 96-Well Platte in den Autosampler setzen - Öffnen der ABI PRISM® 3100 Data Collection Software - Im Plate View der 3100 Data Collection Software auf New klicken, um den Plate Editor Dialog zu öffnen - Name der Platte eingeben - Spectral Calibration auswählen - 96-Well als Plattentyp auswählen und Finish wählen Platteneditor zur Spektralkalibrierung (II) Parameter Sample Name Dye Set Spectral Run Module Spectral Parameters Einstellung Benennen der Matrixproben G5 Default (z.B. Spect36_POP4) MtxStd{GeneScan_SetG5_BT5}.par (Parameter zuvor erstellt) - In die oberste Zelle der Tabelle klicken, um die gesamte Spalte auszuwählen, über Edit → Fill Down die Informationen den ausgewählten Matrixproben zufügen und mit OK bestätigen - Verknüpfen der 96-Well Platte mit der soeben erstellten Plattenbezeichnung mit dem Autosampler und den Lauf starten - Nach dem Lauf unter Spectral Calibration Result prüfen ob alle Kapillaren erfolgreich kalibriert wurden (Kennzeichnung A). Bei Kennzeichnung X sind die Anweisungen im ABI PRISM ® Genetic Analyzer User’s Manual zu beachten - Auf OK klicken, um den Lauf zu bestätigen Mentype® AMLplexQS Januar 2013 18 Matrix prüfen - Wähle Tools → Display Spectral Calibration → Dye Set → G5, um die Spektralkalibrierung jeder Kapillare zu kontrollieren - Jede Kapillare sollte einen Qualitätswert (Q Value) von mindestens 0.95 sowie eine Konditionszahl (C Value) zwischen 1 und 20 haben. Beide Werte müssen im zuvor festgelegten Bereich liegen - Bewerten Sie, ob eine stabile Basislinie vorhanden ist. Es müssen fünf Peaks mit Peakhöhen von 1000-5000 RFU (Y-Achse) in jeder Kapillare erkennbar sein (optimaler Bereich: 2000-4000 RFU) - Bitte überprüfen Sie die neue Matrix mit Ihren aktuellen Proben. Mit der neuen Matrix sollten keine Überstrahlungen (Pull-up Peaks) zwischen den verschiedenen Farbpanels (B, G, Y, R, O) auftreten - War die Kalibrierung nicht erfolgreich, ändern Sie bitte die Werte für Sensitivity und Quality wie zuvor im Abschnitt „Spectral Parameter“ beschrieben - Haben alle Kapillaren die Kalibrierung erfolgreich durchlaufen, muss die aktuelle Kalibrierungsdatei für das Dye Set G5 unter Tools → Set Active Spectral Calibration manuell aktiv gesetzt werden. Eine Umbenennung ist über Set Matrix Name möglich (z.B. BT5_Datum der Kalibrierung) 5.2 Probenvorbereitung Komponenten Hi-Di™ Formamide DNA Size Standard 550 (BTO) 12 µl des Gemisches in 96-Well Platte für alle Proben vorlegen 1 µl PCR-Produkt (ggf. verdünnt) oder Allelleiter zugeben - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Volumen 12.0 µl 0.5 µl Da die Injektion gleichzeitig an allen Kapillaren stattfindet, müssen am Mehrkapillargerät immer 4 oder 16 Proben auf der Platte pipettiert werden. Falls weniger Proben zu messen sind, müssen die probenfreien Positionen mit 12 µl Hi-Di™ Formamide aufgefüllt werden. Um eine sichere Allelzuordnung am Mehrkapillargerät zu gewährleisten, sollten unabhängig von der Probenanzahl mehrere Allelleitern mitlaufen. Die Raumtemperatur kann das Laufverhalten der PCR-Produkte an Mehrkapillargeräten stark beeinflussen und bei zu geringer Temperatur zum Auftreten von Doppelpeaks (Split Peaks) führen. Unter Umständen nimmt die Temperatur auch Einfluss auf die Laufgeschwindigkeit der Fragmente. Bitte achten Sie darauf, dass die vom Gerätehersteller empfohlene Arbeitstemperatur eingehalten wird. Optimal sind stabile Raumtemperaturen >22 °C. Signalintensitäten Möglichkeiten zur Erhöhung der Signalintensitäten: - Reduzierung des Anteiles am DNA Längenstandard 550 (BTO) auf Peakhöhen von ca. 500 relativen Fluoreszenzeinheiten (RFU) - Aufreinigung der PCR Produkte vor der Analyse Mentype® AMLplexQS Januar 2013 19 5.3 Einstellung der Data Collection Software Vor dem ersten Lauf muss das voreingestellte Run Modul im Dye Set G5 einmalig editiert werden: - Zum Öffnen der Dialog Box auf Module Editor klicken - Aus der Tabelle GeneScan das entsprechende Run Module als Vorlage auswählen - Ändern Sie die Spannung (Injection Voltage) auf 3 kV und die Injektionszeit (Injection Time) auf 10 s Run Module 3kV_10s_550bp Parameter Run Temperature [°C] Cap Fill Volume Maximum Current [A] Current Tolerance [A] Run Current [A] Voltage Tolerance [kV] Pre Run Voltage [kV] Pre Run Time [s] Injection Voltage [kV] Injection Time [s]* Run Voltage [kV] Number of Steps Voltage Step Interval Data Delay Time [s] Run Time [min]** Einstellung Default Default Default Default Default Default Default Default 3.0 10 Default Default Default Default 26 * Abweichend von der Standardeinstellung kann die Injektionszeit je nach Probe zwischen 1 und 20 s betragen. Handelt es sich um Vergleichsproben mit sehr hohen Peakhöhen, kann zur Vermeidung von Überstrahlungen eine kürzere Injektionszeit gewählt werden. Bei geringen cDNA Mengen bzw. kritischem Patientenmaterial können bis zu 20 s notwendig sein. ** Abhängig von den Analysebedingungen sollte die Run Time für Mentype® AMLplexQS so angepasst werden, dass damit Fragmente bis zu einer Länge von 550 bp analysiert werden können. - Auf Save As klicken, den Namen des neuen Moduls eingeben (z.B. 3kV_10s_550bp) und mit OK bestätigen - Zum Verlassen des Run Module Editors auf Close klicken Run starten - Die vorbereitete 96-Well Platte in den Autosampler setzen - Öffnen der ABI PRISM® 3100 Data Collection Software - Im Plate View der 3100 Data Collection Software auf New klicken, um den Plate Editor Dialog zu öffnen - GeneScan auswählen - 96-Well als Plattentyp auswählen und Finish anklicken Mentype® AMLplexQS Januar 2013 20 Platteneditor Parameter Sample Name Dyes Color Info Project Name Dye Set Run Module* Analysis Module 1 Einstellungen Benennen der Proben O Ladder or sample e.g. 3100_Project1 G5 3kV_10s_550bp DefaultAnalysis.gsp * Parameter siehe oben - Vervollständigen der Tabelle im Plate Editor und OK wählen - In die oberste Zelle der Tabelle klicken, um die gesamte Spalte auszuwählen und Edit → Fill Down wählen, um die Informationen der ausgewählten Probe zuzuordnen - Verknüpfen der 96-Well Platte mit der soeben erstellten Plattenbezeichnung mit dem Autosampler und den Lauf starten - Nach dem Lauf sind die Daten als Color Data in Array View der 3100 Data Collection Software oder als Analyzed Sample Files unter dem Pfad D:/AppliedBio/3100/DataExtractor/ExtractRuns vorzufinden 5.4 Analyse Parameter / Analyse Methode Die empfohlenen Analyseparameter sind: Analysis Range Data Processing Peak Detection Size Call Range Size Calling Method Split Peak Correction Full range Baseline: Checked Multicomponent: Checked Smooth Options: Light Peak Amplitude Thresholds B:* Y:* G:* R:* O:* Min. Peak Half Width: 2 pts Polynominal Degree: 3 Peak Window Size: 15 pts** Min: 60 Max: 550 Local Southern Method None * Der Grenzwert der Peakamplituden (threshold) ist die minimale Peakhöhe, welche die GeneScan® bzw. GeneMapper® ID/ID-X Software als einen Peak erkennt. Für den Mentype® AMLplexQS werden 200 RFU empfohlen und sollten individuell vom Analyselabor festgelegt werden. Empfehlung: Die minimale Peakhöhe sollte mindestens 3x so hoch sein wie das umgebende Grundrauschen der Basislinie. ** Falls notwendig kann die Peak Window Size auf 11 pts verringert werden. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 21 6. Elektrophorese am ABI PRISM® 3130/3130xl Genetic Analyzer Allgemeine Anweisungen zum Analysegerät, zur Spektralkalibrierung und der Anwendung der ABI PRISM® Data Collection Software Version 3.0 und der GeneMapper® ID/ID-X Software können der entsprechenden Anleitung ABI PRISM ® 3130/3130xl Genetic Analyzers Getting Started Guide entnommen werden. Das 4-Kapillarsystem trägt die Bezeichnung ABI 3130, das 16-Kapillarsystem heißt ABI 3130xl. Für den kombinierten Einsatz der fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BT0 ist die Nutzung des virtuellen Filter Sets Any5Dye vorgesehen (der Matrix Standard wird im Folgenden als BT5 bezeichnet). Material Kapillare* 36 cm Capillary Array for 3130/3130xl Polymer* POP-4® Polymer for 3130 Buffer 10x Genetic Analyzer Buffer with EDTA *andere Geräteeinstellungen sind möglich 6.1 Spektralkalibrierung / Matrixerstellung Vor der Durchführung der Fragmentlängenanalyse muss zunächst eine Spektralkalibrierung mit PCR-Fragmenten der entsprechenden fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BTO für das jeweilige Analysegerät durchgeführt werden. Auf diese Weise wird eine Matrix erstellt, die das Überlappen der farbspezifischen Fluoreszenzemissionsspektren korrigiert. Die Spektralkalibrierung gliedert sich in die folgenden Abschnitte: - Vorbereitung des Matrix Standards zur Spektralkalibrierung - Laden des Standards in die 96-Well Platte (je Kapillare eine Probe) - Erstellung des Instrument Protocol zur Spektralkalibrierung (Protocol Manager) - Plattenzusammensetzung im Platteneditor festlegen (Plate Manager) - Durchführung des Laufs zur Spektralkalibrierung und prüfen der Matrix Vorbereitung der Matrix Standards zur Spektralkalibrierung Beispiel für 4 Kapillaren/ABI 3130 Komponenten Hi-Di™ Formamide Matrix standard BT5 - 12 µl des Gemisches in 96-Well Platte laden, z.B. Position A1-D1 - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Mentype® AMLplexQS Volumen 60.0 µl 5.0 µl Januar 2013 22 Beispiel für 16 Kapillaren/ABI 3130xl Komponenten Volumen Hi-Di™ Formamide 204.0 µl 17.0 µl Matrix standard BT5 - 12 µl des Gemisches in 96-Well Platte laden, z.B. Position A1-H1 und A2-H2 - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Durchführung der Spektralkalibrierung - Die vorbereitete 96-Well Platte in den Autosampler setzen - Im Protocol Manager der Data Collection Software im Fenster Instrument Protocol auf New klicken, um den Protocol Editor zu öffnen Instrument-Protocol zur Spektralkalibrierung Protocol Editor Name Type Dye Set Polymer* Array Length* Chemistry Run Module* Einstellungen User (e.g. Spectral36_POP4_BT5) SPECTRAL Any5Dye User (e.g. POP4) User (e.g. 36cm) Matrix Standard Default (z.B. Spect36_POP4_1) * Richtet sich nach dem verwendeten Polymertyp und der Kapillarlänge - OK wählen, um den Protocol Editor zu verlassen - Im Plate Manager der Data Collection Software auf New klicken, um New Plate Dialog zu öffnen Platteneditor zur Spektralkalibrierung (I) New Plate Dialog Name Application Plate Type Owner Name / Operator Name Einstellungen z.B. Spectral_BT5_date Spectral Calibration 96-Well … - OK wählen. Auf diese Weise öffnet sich automatisch eine neue Tabelle im Platteneditor Platteneditor zur Spektralkalibrierung (II) Parameter Sample Name Priority Instrument Protocol 1 Einstellungen Benennen der Matrixproben z.B. 100 Spectral36_POP4_BT5 (Einstellung zuvor beschrieben) - In die oberste Zelle der Tabelle klicken, um die gesamte Spalte auszuwählen, über Edit → Fill Down diese Information den ausgewählten Matrixproben zufügen und mit OK bestätigen Mentype® AMLplexQS Januar 2013 23 - In Run Schedule → Find All anklicken, dann Link wählen, um die 96-Well Platte mit der soeben erstellten Plattenbezeichnung mit dem Autosampler zu verknüpfen (Position A oder B). Anschließend den Lauf starten O, R, Y, G, B Abb. 5 Elektropherogramm der Spektralkalibrierung mit Matrix Standards BT5 am ABI 3130 Matrix prüfen - Jede Kapillare sollte einen Qualitätswert (Q Value) von mindestens 0.95 sowie eine Konditionszahl (Condition number range) zwischen 1 und 20 haben. - Bewerten Sie ob eine stabile Basislinie vorhanden ist. Es müssen fünf Peaks mit Peakhöhen von 1000-5000 RFU (Y-Achse) in jeder Kapillare erkennbar sein (optimaler Bereich: 2000-4000 RFU), siehe Abbildung. - Bitte überprüfen Sie die neue Matrix mit Ihren aktuellen Proben. Mit der neuen Matrix sollten keine Überstrahlungen (Pull-up Peaks) zwischen den verschiedenen Farbpanels (B, G, Y, R, O) auftreten. - Haben alle Kapillaren die Kalibrierung erfolgreich durchlaufen, wird die Kalibrierungsdatei für das Any5Dyes im Spectral Viewer automatisch aktiv gesetzt. Eine Umbenennung ist über Rename möglich (z.B. BT5_Datum der Kalibrierung). - War die Kalibrierung nicht erfolgreich, wiederholen Sie die Injektion mit einer erhöhten Injektionszeit oder einer erhöhten Injektionsspannung. Dafür müssen Änderungen am Run Module für die Spektralkalibrierung vorgenommen werden. Sie können die gleichen Proben bis zu drei Mal reinjizieren. Anderenfalls können sie auch mehr Matrix Standard für eine erneute Spektralkalibrierung verwenden. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 24 6.2 Probenvorbereitung Komponente Volumen Hi-Di™ Formamide 12.0 µl DNA Size Standard 550 (BTO) 0.5 µl 12 µl des Gemisches (Formamid+ Längenstandard) für alle Proben vorlegen 1 µl PCR-Produkt (ggf. verdünnt) oder Allelleiter zugeben - 3 min denaturieren bei 95 °C - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Da die Injektion gleichzeitig an allen Kapillaren stattfindet, müssen am Mehrkapillargerät immer 4 oder 16 Proben auf der Platte pipettiert werden. Falls weniger Proben zu messen sind, müssen die probenfreien Positionen mit 12 µl Hi-Di™ Formamide aufgefüllt werden. Um eine sichere Allelzuordnung am Mehrkapillargerät zu gewährleisten, sollten unabhängig von der Probenanzahl mehrere Allelleitern mitlaufen. Die Raumtemperatur kann das Laufverhalten der PCR-Produkte an Mehrkapillargeräten stark beeinflussen und bei zu geringer Temperatur zum Auftreten von Doppelpeaks (Split Peaks) führen. Unter Umständen nimmt die Temperatur auch Einfluss auf die Laufgeschwindigkeit der Fragmente. Bitte achten Sie darauf, dass die vom Gerätehersteller empfohlene Arbeitstemperatur eingehalten wird. Optimal sind stabile Raumtemperaturen >22 °C. Signalintensitäten Möglichkeiten zur Erhöhung der Signalintensitäten: - Reduzierung der Anteile am DNA Längenstandard 550 (BTO) auf Peakhöhen von ca. 500 relativen Fluoreszenzeinheiten (RFU) - Aufreinigung der PCR-Produkte vor der Analyse Mentype® AMLplexQS Januar 2013 25 6.3 Einstellung der Data Collection Software Vor dem ersten Probenlauf muss das Run Modul wie folgt editiert werden: - Im Module Manager der Data Collection Software auf New klicken, um den Run Module Editor zu öffnen. Run Module 3kV_10s_550bp Parameter Oven Temperature [°C] Poly Fill Volume Current Stability [µA] PreRun Voltage [kV] PreRun Time [s] Injection Voltage [kV] Injection Time [s]* Voltage Number of Steps Voltage Step Interval Data Delay Time [s] Run Voltage [kV] Run Time [s]** Einstellungen Default Default Default Default Default 3.0 10 Default Default Default Default 1560 * Abweichend von der Standardeinstellung kann die Injektionszeit je nach Probe zwischen 1 und 20 s betragen. Handelt es sich um Vergleichsproben mit sehr hohen Peakhöhen, kann zur Vermeidung von Überstrahlungen eine kürzere Injektionszeit gewählt werden. Bei geringen cDNA Mengen bzw. kritischem Patientenmaterial können bis zu 20 s notwendig sein. ** Abhängig von den Analysebedingungen sollte die Run Time für Mentype® AMLplexQS so angepasst werden, dass Fragmente bis zu einer Länge von 550 bp analysiert werden können. - Auf Save As klicken, den Namen des neuen Moduls eingeben (z.B. 3kV_10s_550bp) und mit OK bestätigen - Zum Verlassen des Run Module Editors auf Close klicken Run starten - Die vorbereitete 96-Well Platte in den Autosampler setzen - Im Protocol Manager der Data Collection Software im Fenster Instrument Protocol auf New klicken, um den Protocol Editor zu öffnen Instrument-Protocol Protocol Editor Name Type Run Module* Dye Set Einstellungen z.B. Run36_POP4_BT5_26min REGULAR 3kV_10s_550bp Any5Dye * Parameter siehe oben - OK wählen, um den Protokolleditor zu verlassen Mentype® AMLplexQS Januar 2013 26 Vor jedem Probenlauf muss die zu messende Platte wie folgt angelegt werden: - Im Plate Manager der Data Collection Software auf New klicken, um New Plate Dialog zu öffnen Platteneditor (I) New Plate Dialog Name Application Plate Type Owner Name / Operator Name Einstellungen z.B. Plate_BT5_Date wählen Sie GeneMapper Application 96-Well … - OK wählen. Auf diese Weise öffnet sich automatisch eine neue Tabelle im Platteneditor Platteneditor (II) Parameter Sample Name Priority Sample Type Size Standard Panel Analysis Method Snp Set User-defined 1-3 Results Group 1 Instrument Protocol 1 Einstellungen Benennen der Probe z.B. 100 (Default) Sample or allelic ladder z.B. SST-BTO_60-550bp z.B. AMLplex_Panels_v1 z.B. AMLplex_HID_3130_200rfu (Results Group auswählen) Run36_POP4_BT5_26min (Einstellung zuvor beschreiben) - In die obersten Zellen der Tabelle klicken, um die gesamte Spalte auszuwählen, über Edit → Fill Down diese Informationen den ausgewählten Proben zufügen und mit OK bestätigen. - In Run Schedule → Find All anklicken, dann auf Link klicken, um die 96-Well Platte mit der soeben erstellten Plattenbezeichnung mit dem Autosampler zu verknüpfen (Position A oder B). Anschließend den Lauf starten. - Die Qualität der Rohdaten kann während des Laufs für jede einzelne Kapillare im Capillaries Viewer oder Cap/Array Viewer beobachten werden. Mögliche Fehlermeldungen (Error Status) erscheinen in Event Log. - Die Daten des Probenlaufs werden unter Run History oder Cap/Array Viewer der Data Collection Software im Überblick dargestellt. Die Laufdaten der Proben werden im Run Folder der zuvor gewählten Results Group abgelegt. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 27 6.4 Analyse Parameter / Analyse Methode Die empfohlenen Analyse Parameter sind: Peak Detection Algorithm Ranges Smoothing and Baselining Size Calling Method Peak Detection Advanced Analysis: Full Range Sizing: All Sizes Smoothing: Light Baseline Window: 51 pts Local Southern Method Peak Amplitude Thresholds B:* Y:* G:* R:* O:* Min. Peak Half Width: 2 pts Polynominal Degree: 3 Peak Window Size: 15 pts** Slope Thresholds: 0.0 * Der Grenzwert der Peakamplituden (threshold) ist die minimale Peakhöhe, welche die GeneMapper® ID Software als einen Peak erkennt. Für den Mentype® AMLplexQS werden 200 RFU emphohlen und sollten individuell vom Analyselabor festgelegt werden. Empfehlung: Die minimale Peakhöhe sollte mindestens 3 x so hoch sein wie das Grundrauschen der Basislinie. ** Falls notwendig kann die Peak Window Size auf 11 pts verringert werden. 7. Elektrophorese mit ABI PRISM® 3500/3500xL Genetic Analyzer Allgemeine Anweisungen zum Analysegerät, zur Spektralkalibrierung und der Anwendung der Applied Biosystems 3500 Series Data Collection Software Version 1.0 und der GeneMapper® ID-X Software Version 1.2, können dem entsprechenden Applied Biosystems 3500/3500xL Genetic Analyzers User Guide entnommen werden. Das 8-Kapillarsystem trägt die Bezeichnung AB 3500, das 24-Kapillarsystem heißt ABI 3500xL. Für den kombinierten Einsatz der fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BT0 ist die Nutzung des virtuellen Filter Sets Any5Dye vorgesehen (der Matrix Standard wird im Folgenden als BT5 bezeichnet). Material Kapillare* 36 cm Capillary Array for 3500/3500xL Polymer* POP-4® Polymer for 3500/3500xL Puffer 10x Genetic Analyzer Buffer with EDTA for 3500/3500xL *andere Geräteeinstellungen sind möglich 7.1 Spektralkalibrierung / Matrixerstellung Vor der Durchführung der Fragmentlängenanalyse muss zunächst eine Spektralkalibrierung mit PCR-Fragmenten der entsprechenden fünf Fluoreszenzfarbstoffe 6-FAM, BTG, BTY, BTR und BTO für das jeweilige Analysegerät durchgeführt werden. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 28 Auf diese Weise wird eine Matrix erstellt, die das Überlappen der farbspezifischen Fluoreszenzemissionsspektren korrigiert. Die Spektralkalibrierung gliedert sich in die folgenden Abschnitte: - Vorbereitung des Matrix Standards zur Spektralkalibrierung - Laden des Standards in die 96-Well Platte (je Kapillare eine Probe) - Vorbereitung des Instruments für die Erstellung Dye Set BT5 - Durchführung des Laufs zur Spektralkalibrierung und prüfen der Matrix Vorbereitung des Matrix Standards zur Spektralkalibrierung Beispiel für 8 Kapillaren/ABI 3500 Komponente Hi-Di™ Formamide Matrix Standard BT5 -12 µl des Gemisches in eine 96-Well Platte laden, z.B. Position A1-H1 - 3 min bei 95 °C denaturieren - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Volumen 108.0 µl 9.0 µl Beispiel für 24 Kapillaren/ABI 3500xL Komponente Volumen Hi-Di™ Formamide 300.0 µl 25.0 µl Matrix standard BT5 -12 µl des Gemisches in eine 96-Well Platte laden, z.B. Position A1-H1, A2-H2 and A3-H3* - 3 min bei 95 °C denaturieren - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen * Bei Verwendung einer 384-Well Platte sollten 10 µl des Gemisches in die Positionen 1, 3, und 5 der Reihen A, C, E, G, I, K, M, und O gegeben werden. Vorbereitung des Instruments Bitte stellen Sie sicher dass vor der Spektralkalibrierung eine Spatial Calibration erfolgt ist. Dieser Schritt ist nur nach dem Einbau eines neuen Capillary Arrays nötig. Der Prozess ist detailliert im Applied Biosystems 3500/3500xL Genetic Analyzers User Guide aufgeführt. Vorbereitung des Dye Set BT5 Vor der Spektralkalibrierung muss das Dye Set für den Matrix Standard BT5 eingerichtet werden. 1. In Library wählen Sie Analyze und Dye Sets und klicken dann Create. 2. Benennen Sie das Dye Set unter Dye Set Name z.B. BT5. 3. Wählen Sie Matrix Standard als Chemistry und AnyDye Template als Dye Set Template. 4. Deaktivieren Sie Purple im Feld Arrange Dyes. Vergewissern Sie sich, dass alle anderen Farben aktiviert sind. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 29 5. Unter Calibration Peak Order müssen die Farben, wie folgt aufgeführt, zugeordnet werden: 5 – blue, 4 – green, 3 – yellow, 2 – red, and 1 – orange. 6. Im Feld Parameters müssen keine Änderungen vorgenommen werden. 7. Klicken Sie Save, um die Änderungen zu bestätigen. Abb. 6 Einstellungen für die Spektralkalibrierung des Dye Set BT5 Durchführung der Spektralkalibrierung Geben Sie die Multi-Well Platte nach Beladen mit dem Gemisch für die Spektralkalibrierung in den Autosampler und starten Sie die Spektralkalibrierung. 1. Wählen Sie Maintenance auf dem Dashboard der 3500 Series Data Collection Software, um den Spectral Calibration Screen zu öffnen. 2. Die Anzahl der Kavitäten der Multi-Well Platte sowie deren Position im Gerät muss definiert werden. 3. Wählen Sie Matrix Standard als Chemistry Standard und BT5 für das Dye Set (zuvor erstellt). 4. Aktivieren sie Allow Borrowing (optional). 5. Klicken Sie Start Run. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 30 Abb. 7 Elektropherogramm der Spektralkalibrierung mit dem Matrix Standard BT5 auf dem ABI 3500 Instrument. Matrix prüfen -Jede Kapillare sollte einen Qualitätswert (Q Value) größer als 0.8 sowie eine Konditionszahl (Condition number range) zwischen 1 und 20 haben. - Bewerten Sie, ob eine stabile Basislinie vorhanden ist. Es müssen fünf Peaks mit Peakhöhen von 1000-5000 RFU (Y-Achse) in jeder Kapillare erkennbar sein (optimaler Bereich: 2000-4000 RFU), siehe Abbildung. - Eine erfolgreiche Kalibrierung wird für jede Kapillare in Overall in grün angezeigt. - Wurden alle Kapillaren erfolgreich kalibriert klicken Sie Accept Results - War die Kalibrierung nicht erfolgreich klicken Sie Reject Results. In diesem Fall verweisen wir auf das Kapitel “spectral calibration troubleshooting” des Applied Biosystems 3500/3500xL Genetic Analyzers User Guides. 7.2 Probenvorbereitung Komponente Volumen Hi-Di™ Formamide 12.0 µl DNA Size Standard 550 (BTO) 0.5 µl 12 µl des Gemisches (Formamid + DNA Size Standard) für alle Proben vorlegen 1 µl PCR-Produkt (ggf. verdünnt) oder Allelleiter zugeben - 3 min bei 95 °C denaturieren - abkühlen auf 4 °C und zur Analyse in das Gerät stellen Da die Injektion gleichzeitig an allen Kapillaren stattfindet, müssen am Mehrkapillargerät immer 8 oder 24 Proben auf der Platte pipettiert werden. Falls weniger Proben zu messen sind, müssen die entsprechenden Positionen mit 12 µl Hi-Di™ Formamide aufgefüllt werden. Um eine sichere Allelzuordnung am Mehrkapillargerät zu gewährleisten, sollten unabhängig von der Probenanzahl mehrere Allelleitern mitlaufen. Die Raumtemperatur kann das Laufverhalten der PCR-Produkte an Mehrkapillargeräten stark beeinflussen und bei zu geringer Temperatur zum Auftreten von Doppelpeaks (Split Peaks) führen. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 31 Unter Umständen nimmt die Temperatur auch Einfluss auf die Laufgeschwindigkeit der Fragmente. Bitte achten Sie darauf, dass die vom Gerätehersteller empfohlene Arbeitstemperatur eingehalten wird. Optimal sind stabile Raumtemperaturen >22 °C. Signalintensitäten Möglichkeiten zur Erhöhung der Signalintensitäten: - Reduzierung der Anteile am DNA Längenstandard 550 (BTO) auf Peakhöhen von ca. 500 relativen Fluoreszenzeinheiten (RFU) - Aufreinigung der PCR-Produkte vor der Analyse 7.3 Einstellungen für den Run Für den ersten Run mit der Anwendung Mentype® AMLplexQS müssen spezifische Protokolle innerhalb der 3500 Series Data Collection Software erstellt werden. Erstellen des Instrument Protocol - In Library wählen Sie Analyze / Instrument protocol und klicken Create - Ändern Sie die Parameter wie in der Tabelle unten aufgeführt: Instrument Protocol für Mentype® AMLplexQS Parameter Application Type Capillary Length Polymer Dye Set Run Module Protocol Name Oven Temperature [°C] Run Voltage [kV] Injection Voltage [kV] Run Time [s]** PreRun Time [s] Injection Time [s]* Data Delay Time [s] Advanced Options Einstellung HID / Microsatellite Default Default BT5 Default z.B. Mentype AMLplexQS Default Default 3.0 1560** Default 10* Default Default * Abweichend von der Standardeinstellung kann die Injektionszeit je nach Probe zwischen 1 und 20 s betragen. Handelt es sich um Vergleichsproben mit sehr hohen Peakhöhen, kann zur Vermeidung von Überstrahlungen eine kürzere Injektionszeit gewählt werden. Bei geringen cDNA Mengen bzw. kritischem Patientenmaterial können bis zu 20 s notwendig sein. ** Abhängig von den Analysebedingungen sollte die Run Time für Mentype® AMLplexQS so angepasst werden, dass Fragmente bis zu einer Länge von 550 bp analysiert werden können. - Klicken Sie Save um die Einstellungen zu bestätigen. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 32 Einstellungen für den Längenstandard - In Library wählen Sie Analyze / Size Standards und klicken Create - Ändern Sie die Parameter wie in der Tabelle unten aufgeführt: Parameter Size Standard Dye Color Einstellung BTO_550 Orange Der DNA Size Standard 550 (BTO) muss mit folgenden Fragmentlängen angewendet werden: 60, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 425, 450, 475, 500, 525, and 550 bp. - Klicken Sie Save, um die Einstellungen zu bestätigen. Einrichten des QC (Size Calling) Protocol - In Library wählen Sie Analyze / QC (Size Calling) und klicken Create - Ändern Sie die Parameter wie in der Tabelle unten aufgeführt: Parameter Protocol Name Size Standard Sizecaller Einstellung Name BTO_550 (vorher eingerichtet) Size Caller v.1.1.0 - In Analysis Settings / Peak Amplitude Treshold wählen Sie disable Purple. Alle anderen Farben müssen aktiviert sein. - Alle anderen Einstellungen bleiben auf Default. - Klicken Sie Save, um die Einstellungen zu bestätigen. Erstellen eines Assays - In Library wählen Sie Manage / Assays und klicken Create - Ändern Sie die Parameter wie in der Tabelle unten aufgeführt: Parameter Assay Name Color Application Type Instrument Protocol QC (Size Calling) Protocol Genemapper Protocol Einstellung z.B. Mentype AMLplexQS Default HID z.B. Mentype AMLplexQS e.g. BTO_550 could be defined - Klicken Sie Save, um die Einstellungen zu bestätigen. Starten des Runs - Die vorbereitete Multi-Well Platte in den Autosampler setzen - Im Dashboard der Data Collection Software klicken Sie Create New Plate Mentype® AMLplexQS Januar 2013 33 - In Define Plate Properties wählen Sie Plate Details - Ändern Sie die Parameter wie in der Tabelle unten aufgeführt: Platten Details Parameter Name Number of Wells Plate Type* Capillary Lenght Polymer Einstellung z.B. Mentype AMLplexQS 96 or 384 HID 36cm POP4 - Klicken Sie Assign Plate Contents, um die Einstellungen zu bestätigen - Definieren Sie die Position jeder mit einer Patientenprobe oder Allelleiter belegten Kavität für die Data Collection und Auswertung - Ordnen Sie jeder benannten Kavität ein Assay (erforderlich), File Name Conventions und eine Result Group zu - Klicken Sie Link the plate for Run und geben Sie den Name des Runs ein. - Klicken Sie Start Run 8. Auswerung Allgemeine Anweisungen zur automatischen Auswertung können der entsprechenden Anleitung GeneScan ® oder GeneMapper® ID/ID-X Software User’s Manual entnommen werden. Anmerkung: Bei der Auswertung des Mentype® AMLplexQS sollte der rote Panel ausgeblendet werden. Die Ermittlung der genauen Fragmentlängen der amplifizierten Produkte ist abhängig vom Gerätetyp, von den Elektrophoresebedingungen sowie von dem verwendeten DNA Längenstandard. Aufgrund der Komplexität einiger Loci sollten möglichst viele, gleichmäßig verteilte Referenzpunkte zur Längenbestimmung herangezogen werden. Hierzu verwenden Sie den DNA Längenstandard 550 (BTO) mit den Fragmentlängen 60, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 425, 450, 475, 500, 525 und 550 bp. Abb. 8 Elektropherogramm des DNA Längenstandard 550 (BTO), Fragmentlängen in bp Mentype® AMLplexQS Januar 2013 34 Anmerkung: Für die Auswertung und Analyse des Mentype® AMLplexQS mit der GeneMapper® ID/ID-X Software kann die bereitgestellte Auswertevorlage des DNALängenstandards SST-BTO_60-550bp verwendet werden. 8.1 Biotype® Auswertevorlagen Die Allelzuordnungen der aufgetrennten PCR-Produkte (Genotyping) kann mit Hilfe geeigneter Auswertungssoftware erfolgen, z.B. mit GeneMapper® ID/ID-X Software in Kombination mit Mentype® AMLplexQS Auswertevorlagen der Biotype. Biotype® Auswertevorlagen (Template Files) finden Sie auf unserer Homepage (www.biotype.de) zum Download. Auf Anfrage senden wir Ihnen gerne eine CD-ROM. Die empfohlenen Biotype® Templates für die GeneMapper® ID/ID-X Software sind: Panels BinSets Size Standard Analysis Method Plot Settings Table Settings AMLplex_Panels_v1 AMLplex_Bins_v1 SST-BTO_60-550bp AMLplex_HID_310_200rfu AMLplex_HID_3130_200rfu PlotsBT5_4dyes Table for 10 Alleles Table for 22 Alleles oder höhere Version oder höhere Version empfohlen empfohlen Die Panels und BinSets müssen immer verwendet werden, die weiteren Auswertevorlagen sind optional. Wichtiger Hinweis: Der Import und die Allelzuordnung mit Hilfe der angebotenen Auswertevorlagen kann nur für die GeneMapper® ID/ID-X Software garantiert werden. Sollten Sie GeneMapper® nutzen können Probleme beim Import einiger Auswertevorlagen auftreten und Sie müssen gegebenenfalls die Panels und Bins mit einen oder mehreren Runs der Allelleiter auf Ihrem spezifischen Gerätesetup anpassen. Kontaktieren Sie unseren Support für Hilfestellungen ([email protected]). Allgemeine Vorgehensweise bei der Auswertung 1. Prüfen des Längenstandards (Size Standard) 2. Prüfen der Allelleiter (Allelic Ladder) 3. Prüfen der Positivkontrolle 4. Prüfen der Negativkontrolle 5. Probendaten auswerten Mentype® AMLplexQS Januar 2013 35 8.2 Kontrollen Das Mentype® AMLplexQS PCR Amplification Kit enthält eine cDNA Kontrolle, die die folgende genetische Aberration aufweißt: Tabelle 3. cDNA-Kontrolle Mentype® AMLplexQS cDNA aus der Zellkultur* KASUMI-1 (Asou et al. 1991) Aberration AML1-ETO *Die Zellkultur für die Erstellung der cDNA wurde bezogen von: DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig, Germany. Die Verwendung dieser cDNA ist ausschließlich für den Mentype® AMLplexQS vorgesehen. 8.3 Fragmentlängen und Aberrationen Tabelle 4 zeigt die Fragmentlängen der verschiedenen Varianten in Abhängigkeit des DNA Size Standards 550 (BTO). Die Analyse erfolgte mit dem ABI PRISM® 3130 Genetic Analyzer auf POP-4® Polymer. Bei Verwendung anderer Analysegeräte, DNA Size Standards oder Polymere kann es zur Abweichung der Fragmentlängen kommen. Wegen gerätespezifischer Unterschiede wird ein individuelles Einstellen am verwendenten Gerät (fine tuning) nach Messung der Fragmentlänge empfohlen. Zusätzlich sollte ein visueller Abgleich mit der Allelleiter vorgenommen werden. Skalierung Horizontal: 55-550 bp Vertical: Abhängig von der Signalintensität Mentype® AMLplexQS Januar 2013 39 Abb. 9 Elektropherogramm des Mentype® AMLplexQS bei Einsatz der cDNA Kontrolle KASUMI-1 (250 ng). Die Ananlyse wurde auf dem ABI PRISM® 3130 Genetic Analyzer unter Verwendung des Size Standard 550 (BTO), durchgeführt. Die Fragmentzuordnung erfolgte mit der GeneMapper® ID Software sowie dem Mentype® AMLplexQS Template File. 37 Abb. 10 Elektropherogramm der Mentype® AMLplexQS Allelleiter). Die Ananlyse wurde auf dem ABI PRISM® 3130 Genetic Analyzer unter Verwendung des Size Standard 550 (BTO), durchgeführt. Die Fragmentzuordnung erfolgte mit der GeneMapper® ID Software sowie dem Mentype® AMLplexQS Template File. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 38 Tabelle 4. Fragmentlängen der Mentype® AMLplexQS Allelleiter ermittelt mit dem ABI PRISM® 3130 Genetic Analyzer mit POP-4® Polymer Panel/Varianten Größe [bp]* Andere AMLplex Blue Panel/Varianten Größe [bp]* Andere AMLplex Green CBFB-MYH11_TypeG 63 DEK-CAN CBFB-MYH11_TypeI 66 MLL-PTD_e9e3 78 87 QS-Control 72 MLL-AF9_6A_S‡ 113 BCR-ABL_b2a3 110 MLL-AF9_6B 191 CBFB-MYH11_TypeJ 140 MLL-PTD_e10e3 218 CBFB-MYH11_TypeC 146 MLL-ELL_e10e3 242 CBFB-MYH11_TypeD 160 MLL-AF9_7A 245 CBFB_MYH11_TypeH 165 MLL-ELL_e10e2 289 CBFB_MYH11_TypeF 175 MLL-AF6 303 BCR-ABL_b3a3 186 MLL-PTD_e11e3 333 BCR-ABL_e1a3 206 MLL-AF9_8A 360 AF10_240-CALM_2092 265 MLL-AF9_6A_L‡ 498 CBFB-MYH11_TypeA 271 BCR-ABL_b2a2 285 AMLplex Yellow AML1-ETO 301 PML-RARA-bcr1 220 BCR-ABL_b3a2 361 PML-RARA_bcr3 288 CBFB-MYH11_TypeE 365 AF10_240-CALM_1987 371 BCR-ABL_e1a2 380 NPM1-MLF1 389 CBFB-MYH11_TypeB 486 ABL-Control 518 PML-RARA_bcr2** * auf ganze Zahl gerundet ** Auf Grund der variierenden Amplikonlänge (ca. 173bp) kann die Variante nicht automatisch zugeordnet werden, ist jedoch mit den Primern des Mentype® AMLplexQS detektierbar. ‡ Zwei Amplikons für die Variante MLL-AF9_6A Mentype® AMLplexQS Januar 2013 39 9. Interprätation der Ergebnisse Durch die vorher beschriebene Post-PCR Auswertung mit automatischer Allelzuordnung wird eine genaue und zuverlässige Unterscheidung der Fusionsgentranskripte und ihrer Varianten gewährleistet. Detektionslimit In Versuchen mit Plasmiden wurde ein Detektionslimit von 1000 Kopien ermittelt. Liegt diese Kopienzahl vor, können Peakhöhen von > 200 RFU erreicht werden. Es handelt sich bei dieser Anwendung um ein PCR-basiertes Screening-Tool, das für die Subtypen Klassifizierung der AML entwickelt, validiert und zertifiziert wurde. Diese Anwendung ist nicht für die Quantifizierung oder das Monitoring Minimaler Resterkrankung (MRD) geeignet. Überstrahlungen (Pull-up Peaks) Es kann zu Überstrahlungen zwischen den Farbpanels kommen, wenn eine ungeeignete Matrix für die Analyse verwendet wurde oder die Peakhöhen außerhalb des linearen Detektionsbereiches des Gerätes liegen. Diese erscheinen an der gleichen Position wie spezifische Peaks in anderen Farbpanels (in der Regel mit niedrigeren Signalintensitäten). Template-unabhängige Anheftung von Nukleotiden Die Multi Taq DNA Polymerase hängt aufgrund ihrer terminalen Transferase-Aktivität bevorzugt ein Adenosin an das 3’-Ende des amplifizierten DNA-Fragments an. Wenn dem PCR-System nicht genügend Zeit für die Extension zur Verfügung steht oder wenn die Primersequenzen die Extension nicht begünstigen, findet diese Anheftung nicht statt. Dieses Artefakt ist durch das Auftreten eines um eine Base verkürzten Fragments (-1 bp Peak) erkennbar. Alle Biotype® Primer sind so gestaltet, dass diese Artefaktbildung minimiert wird. Zusätzlich wird die Bildung des Artefakts durch den abschließenden Extensionsschritt im PCR-Protokoll (68°C für 10 min) reduziert. Die Peakhöhe des Artefakts nimmt bei hohen cDNA-Mengen zu. Zur Bewertung der Peaks sollte jedes Analyselabor hierfür eigene Grenzwerte festlegen. Artefakte Die Raumtemperatur kann das Laufverhalten der PCR-Produkte an Kapillargeräten stark beeinflussen und bei zu geringer Temperatur zum Auftreten von Schultern oder Doppelpeaks (Split Peaks) führen. Außerdem kann die automatische Allelzuordnung beeinträchtigt sein. Sollten diese Effekte beobachten werden, empfehlen wir eine erneute Injektion der Proben eventuell auch mit mehreren Allelleitern pro Run. Einfluss des Polymertyps Mentype® AMLplexQS wurde auf POP-4® validiert und zertifiziert. Die Verwendung eines anderen Polymers (z.B. POP-7™ oder POP-6™) kann das Laufverhalten der spezifischen PCR-Produkte verändern. Außerdem wurde ein erhöhtes Hintergrundrauschen durch ein verändertes Verhalten von freien Fluoreszenzfarbstoffresten beobachtet. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 40 10. Referenzen Asou H, Tashiro S, Hamamoto K, Otsuji A, Kita K, Kamada N (1991) Establishment of a human acute myeloid leukemia cell line (Kasumi-1) with 8;21 chromosome translocation. Blood 77(9): 2031-2036. Beillard E, Pallisgaard N, van der Velden VHJ, Bi W, Dee R, van der Schoot E, Delabesse E, Macintyre E, Gottardi E, Saglio G, Watzinger F, Lion T, van Dongen JJM, Hokland P, Gabert J (2003) Evaluation of candidate control genes for diagnosis and residual disease detection in leukemic patients using ‚real-time’ quantitative reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RQ-PCR) - a Europe against cancer program. Leukemia 17:2474-2486. Van Dongen JJM, Macintyre EA, Gabert JA, Delabesse E, Rossi V, Saglio G, Gottardi E, Rambaldi A, DOtti G, Griesinger F, Parreira A, Gameiro P, Gonzalez Diaz M, Malec M, Langerak AW, San Miguel JF, Biondi A (1999) Standardized RT-PCR analysis of fusion gene transcripts from chromosome aberrations in acute leukemia for detection of minimal residual disease - Report of the BIOMED-1 Concerted Action: Investigation of minimal residual disease in acute leukemia. Leukemia 13:1901-1928. Mentype® AMLplexQS Januar 2013 41 11. Erklärung der Symbole Hersteller Herstellungsdatum Chargenbezeichnung Ausreichend für <N> Tests <N> Gebrauchsanweisung (Handbuch) beachten Verwendbar bis Temperaturbegrenzung Bestellnummer In-vitro-Diagnostika Mentype® AMLplexQS Januar 2013 42 Notizen Mentype® AMLplexQS Januar 2013 43 Notizen Mentype® AMLplexQS Januar 2013 44 Notizen Mentype® AMLplexQS Januar 2013