Laborinterne vs. vorgegebene Grenzwerte für die DNA-Typisierung

Zusammenfassung

Hintergrund

Zur Bestimmung von Menge und Qualität der aus einer unbekannten Spur extrahierten DNA und somit Optimierung der nachfolgenden Analyse wird heute routinemäßig eine quantitative PCR (qPCR) durchgeführt. Proben unzureichender DNA-Quantität oder Qualität können vorab aussortiert und verworfen werden. Die entsprechenden Grenzwerte werden in der Regel durch laborinterne Validierungen unter Berücksichtigung des gesamten Labor-Set-ups festgesetzt. Gleichwohl finden sich in Leistungsbeschreibungen zu öffentlichen Ausschreibungen immer wieder einheitlich, für alle Auftragnehmer verpflichtend, festgelegte Grenzwerte, die ggf. vom laborintern validierten Wert des Auftragnehmers abweichen.

Fragestellung

Zur Verifizierung der Frage ob, und wenn ja in welchem Ausmaß, eine solche Reglementierung dazu führen würde, dass potenziell typisierbare Proben verworfen werden, wurde eine Studie durchgeführt.

Material und Methodik

Im Rahmen dieser Studie wurden 2693 Proben, deren DNA-Gehalt über dem laborinternen (0,5 pg/µl, entspricht 5 pg Gesamtmenge DNA/PCR-Set-up), aber unter einem vorgebenden (5 pg/µl, entspricht 50 pg Gesamtmenge DNA/PCR Set-up) Grenzwert lag, einer STR-Typisierung zugeführt und die Ergebnisse ausgewertet.

Ergebnisse und Diskussion

Es konnte gezeigt werden, dass 36 % der Spuren (9 % zur Speicherung in der DNA-Datenbank geeignete Einzelmuster bzw. 27 % zum Direktvergleich mit Personen geeignete, reproduzierbare Mischungen) aus dem Bereich 0,5–5 pg/µl ein verwertbares Ergebnis erbrachten. Die Verwendung generalisierter Grenzwerte erscheint somit wenig sinnvoll.

Abstract

Background

In routine case work stains with unknown DNA quantity and quality are first analyzed using quantitative PCR (qPCR). Based on these results the subsequent analysis can be optimized, and furthermore samples with insufficient DNA quantity or quality can be filtered out prior to short tandem repeat (STR) analysis. The appropriate thresholds are as a general rule determined by internal validation studies, which consider the complete laboratory set-up. Nevertheless, the performance requirements laid down in public invitations to tender increasingly contain obligatory default thresholds, which may differ from the laboratory-specific value.

Objective

A study was initiated to verify if and to what extent potentially analyzable samples would be discarded if this regulation would be applied.

Material and methods

A total of 2693 samples with DNA amounts between 0.5 pg/µl (laboratory-specific threshold corresponding to 5 pg total DNA amount per PCR set-up) and 5 pg/µl (default threshold, corresponding to 50 pg total DNA amount per PCR set-up) were analyzed. The profiles obtained were evaluated.

Results and conclusion

It could be demonstrated that 36% of the samples (9% of single profiles suitable for storage in the German DNA database and 27% of mixtures suitable for comparison with reference samples) revealed usable DNA profiles, therefore, the use of generalized obligatory default thresholds does not seem to be useful.