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Deutscher Elektronischer Sequenzdaten-Hub (DESH)

Komponenten der Integrierten Molekularen Surveillance

Für die Planung von Maßnahmen zur Eindämmung von COVID-19 kommt der genauen Kenntnis der Eigenschaften von SARS-CoV-2, die die Basisreproduktionszahl und Mortalität bestimmen, eine zentrale Bedeutung zu. Eine besondere Rolle spielen in diesem Zusammenhang Mutationen des Virus. Zum Beispiel wird für die bereits im Dezember identifizierte UK-Mutation des Virus von einer erhöhten Infektionswahrscheinlichkeit im Falle eines Kontaktes mit einer infizierten Person ausgegangen. Für eine erfolgreiche Eindämmung der Pandemie ist es daher entscheidend, einen detaillierten Überblick über die Ausbreitungsmuster spezifischer SARS-CoV-2-Mutationen zu erhalten und auch neue Mutation frühzeitig zu entdecken. Hierfür erweitert das Robert Koch-Institut aktuell die Systeme zur bundesweiten molekularen Surveillance.

Voraussetzung eines solchen Systems ist die Sequenzierung des Virengenoms und die Verknüpfung der dabei entstehenden Sequenzdaten mit den epidemiologischen Daten, die bereits über die Gesundheitsämter an das Robert Koch-Institut weitergeleitet werden. Das Robert Koch-Institut stellt daneben zur Übermittlung von Sequenzdaten mit DESH eine technische Plattform zur Verfügung, welche von allen sequenzierenden Laboren in Deutschland verwendet werden kann.

Die so deutschlandweit zusammengeführten Sequenzdaten werden dann im Robert Koch-Institut gemeinsam mit den klinisch-epidemiologischen Daten ausgewertet. Das RKI verpflichtet sich, die Sequenzdaten zusammen mit einer Auswahl von klinisch-epidemiologischen Daten über öffentlich zugängliche Repositorien (ENA [https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/home], GISAID [https://www.gisaid.org/]) für weitere Forschungsvorhaben bereitzustellen.

Abbildung: Systemaufbau des Deutschen Elektronischen Sequenzdaten-Hub (DESH) Abbildung: Systemaufbau des Deutschen Elektronischen Sequenzdaten-Hub (DESH)

DESH als System zur Sequenzdatenübermittlung

Das RKI betreibt die DESH-Plattform (https://desh.bdr.de), über welche Sequenzdaten aus sequenzierenden Laboren übermittelt werden können. DESH ermöglicht es, rekonstruierten Sequenzdaten über eine Web-Oberfläche zu transferieren. Das System wird kontinuierlich weiterentwickelt. So wird im weiteren Verlauf eine technische Schnittstelle zur automatischen Datenübermittlung (API) bereitgestellt. Bitte beachten Sie, dass die Seite https://desh.bdr.de nur mit einem installierten und gültigen Zertifikat korrekt angezeigt wird.

Bis zum 16.02.2021 haben sich bereits mehr als 85 Laboratorien bei DESH registriert.

Die Grafiken stellen die Anzahl der zum heutigen Stand an den Deutschen Elektronischen Sequenzdaten-Hub (DESH) übermittelten sequenzierten SARS-CoV-2-Proben dar.

Die Grafiken stellen die Anzahl der zum heutigen Stand an DESH übermittelten sequenzierten SARS-CoV-2-Proben dar. Alle Labore, die SARS-CoV-2-PCR-Tests durchführen und die Sequenzierung nicht selbst vornehmen, senden die Proben an sequenzierende Labore ein. "Eingesendet" bezeichnet in beiden Grafiken daher den Anteil der SARS-CoV-2-Proben, der nach positivem PCR-Test durch die befundenden Labore zur Sequenzierung an andere Labore weitergereicht wurde. Beachten Sie bitte hinsichtlich der gezeigten Karte, dass diese KEINE Rückschlüsse auf die geographische Verteilung von Probenentnahmen oder möglicher Virusmutationen zulässt. Darüber hinaus bezieht sich die farbliche Codierung nur auf solche Landkreise, in denen sich einsendende Labore befinden.

Teilnahme als Labor

Jedes Laboratorium in Deutschland, welches SARS-CoV-2 sequenziert, ist laut der Verordnung zur molekulargenetischen Surveillance des Coronavirus SARS-CoV-2 verpflichtet, dem Robert Koch-Institut (RKI) die Sequenz- und zugehörige Metadaten zu übermitteln.

Die Verordnung sieht eine Vergütung für die Durchführung von SARS-CoV-2-Sequenzierungen jedoch nur für bestimmte Laboratorien vor, welche den in der Verordnung genannten Kriterien genügen, und auch nur für eine bestimmte Zahl von Sequenzierungen. Die Vergütung verantworten die Kassenärztlichen Vereinigungen.

Prozess der Datenübermittlung

Um Ihnen einen möglichst reibungslosen Start bieten zu können, finden Sie hier eine Anleitung, die Sie durch den Prozess der Bereitstellung Ihrer Sequenzdaten auf https://desh.bdr.de führt. Das RKI stellt außerdem beispielhaft eine .csv-Datei mit dem in der Anleitung geforderten Metadatenschema zur Verfügung. Außerdem werden bestimmte Qualitätskriterien für die Sequenzdaten gefordert.

Bitte beachten Sie zunächst die FAQs weiter unten.

Sollten Sie technischen Support bei der Anbindung an die DESH-Plattform benötigen, wenden Sie sich bitte per E-Mail an desh-support [at] bdr.de oder melden Sie sich per Telefon +49 30 2598 4370 (Montag bis Freitag 08:00-17:00 h).

Für inhaltliche und fachliche Fragen wenden Sie sich bitte an desh [at] rki.de.

Dateien zum Download

Antworten auf häufig gestellte Fragen (Stand: 18.2.2021)

Wie wird die demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) dem Gesundheitsamt über DEMIS übermittelt?

Mit der Labormeldung/Nachmeldung über DEMIS muss die demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) auch dem Gesundheitsamt übermittelt werden. Nur so ist eine Verknüpfung der Falldaten mit den Sequenzdaten im RKI möglich. Für die technische Implementierung einer automatischen Übermittlung der demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) aus dem Laborinformationssystem/der Labordatenbank über DEMIS ist eine detaillierte Beschreibung im Wiki von DEMIS zu finden. Es ist dafür eine Anpassung des im Labor verwendeten Informationssystems notwendig, damit die demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) über das Datenfeld "demis_transaction_id“ in DEMIS übermittelt wird. Für weitere Fragen zu diesem Implementierungsprozess wenden Sie sich bitte an das DEMIS-Team unter demis [at ] rki.de.

Stand: 18.02.2021

Die PCR-Diagnostik wurde in einem anderen Labor durchgeführt als die Sequenzierung. Welches Labor muss die demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) an das Gesundheitsamt übermitteln?

Die Meldung über das Ergebnis der Sequenzierung und damit auch die demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) an das Gesundheitsamt liegt in der Verantwortung des sequenzierenden Labors.

Stand: 18.02.2021

Welche Daten muss ich als Labor dem Gesundheitsamt über DEMIS bereitstellen?

Jedes Labor, welches eine (auch erweiterte) Diagnostik zu SARS-CoV-2 durchführt, ist nach IfSG seit dem 01.01.2021 verpflichtet, die Ergebnisse dem zuständigen Gesundheitsamt über DEMIS zu übermitteln. Damit ist auch die Untersuchungsstelle/das sequenzierende Labor verpflichtet eine Labormeldung bzw. Nachmeldung über DEMIS zu veranlassen. Dabei werden neben den Angaben zur betroffenen Person/zum Fall (z.B. Vor- und Nachname) zur Zuordnung der Meldung aus dem Labor im Gesundheitsamt auch die Sequenzierungsergebnisse (z.B. Vorliegen einer bestimmten Mutation) und die demis_transaction_id (ehemals IMS-ID) übermittelt. Die (rekonstruierten) Sequenzdaten werden nicht über DEMIS übermittelt, sondern über DESH.

Stand: 18.02.2021

Wo kann eine DEMIS Labor-ID registriert werden?

Bitte wenden Sie sich hierfür an die DEMIS-Geschäftsstelle, um eine Registrierung vorzunehmen und eine Demis Labor-ID zu erhalten.

Stand: 18.01.2021

Bei Hinweisen auf das Vorliegen einer Mutation: Wie übermittele ich als PCR-durchführendes Labor den Gesundheitsämtern entsprechende Ergebnisse?

Diese Angaben werden über den etablierten Meldeweg via DEMIS dem ÖGD übermittelt. Dabei stehen aktuell in DEMIS Freitextfelder für entsprechende Daten zur Verfügung. Damit beantwortet das diagnostisch tätige Labor die Anforderungen der Meldung nach § 9 des IfSG Absatz (2) 1., vor allem zu den Punkten h) und i). Für Fragen zu diesem Prozess, wenden Sie sich bitte an demis [at] rki.de.

Stand: 18.02.2021

Welche Art von Sequenzdaten sollen übermittelt werden?

Sequenzierende Labore übermitteln ausschließlich vollständig rekonstruierte Sequenzdaten von SARS-CoV-2. Sequenzdaten vorheriger Verarbeitungsschritte und Qualitätsinformationen werden nicht mit übermittelt.

Stand: 21.01.2021

Können auch Sequenzdaten von Teilen des Virus übermittelt werden?

Nein, es werden Vollgenom-Sequenzdaten übermittelt.

Stand: 21.01.2021

Gibt es Qualitätsvorgaben für die Sequenzdaten, z.B. einen maximalen Anteil nicht bestimmter Abschnitte/Basen? Sollen auch Sequenzdaten eingesendet werden, die ggf. von geringer Qualität sind?

Sollen sog.masked“ oder „unmasked“ Sequenzdaten in den FASTA-Dateien übermittelt werden?

Bitte übermitteln Sie ausschließlich „masked“ FASTA-Dateien, in denen fehlende Werte durch ein „N“ ersetzt werden.

Stand: 28.01.2021

Nach welchen Kriterien sind die Proben auszuwählen?

Bitte wählen Sie Proben anhand der in der RKI-Handlungsempfehlung angegebenen Kriterien aus.

Stand: 28.01.2021

Wie erfolgt die Nachprüfung, dass es sich maximal um 5% (bzw. 10%) der positiv getesteten Proben handelt?

Sequenzierende Labore sind verpflichtet, die Daten aller neuen SARS-CoV-2-Sequenzierungen dem RKI zu übermitteln. Daher prüft das RKI nicht, ob bei der Übermittlung bereits mehr als 5% bzw. 10% der PCR-positiven Proben einbezogen wurden. Die Nachprüfung wird zwischen Kassenärztlichen Vereinigungen und dem sequenzierenden (bzw. einsendendem) Labor vorgenommen.

Stand: 28.01.2021

Werden die zusammengeführten Daten im Anschluss auch für die Fachöffentlichkeit in GISAID und ENA zur Verfügung gestellt oder verbleiben die Daten ausschließlich im RKI?

Es ist ausdrücklich gewünscht, dass die Daten durch das RKI der Fachöffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Die Daten werden in den Repositorien ENA und GISAID zur Verfügung gestellt. Um den Laboren eine Möglichkeit zur Identifizierung ihrer gesendeten Sequenzdaten auch im Anschluss zu ermöglichen, wird es in Phase 2 einen Public Key für jede Probe geben, die ihnen als sequenzierendes Labor das Auffinden ihrer Daten in diesen Repositorien ermöglicht.

Stand: 18.01.2021

Warum können die Sequenzdaten nicht in anderen Systemen wie GISAID oder DEMIS direkt hochgeladen werden?

Die genannten Systeme und weitere wurden rechtlich auf eine Eignung geprüft. Da es sich um eine gesetzliche Verordnung handelt, kann die Verarbeitungsverantwortung nicht auf einen Verein oder eine Firma im In- oder Ausland übertragen werden. Die Verarbeitung muss aus öffentlicher Hand erfolgen. Die Übertragung an das Robert Koch-Institut erfolgt darüber hinaus aus inhaltlichen Gründen. Nur im Robert Koch-Institut ist eine Integrierte Molekulare Surveillance (IMS) für das gesamte Bundesgebiet möglich, da nur dort die über das Deutsche Elektronische Melde- und Informationssystem für den Infektionsschutz (DEMIS) gemeldeten epidemiologischen und sonstigen Labordaten mit den eingesendeten Sequenzdaten verknüpft werden können.

Stand: 18.01.2021

In welchem Zeitraum sollen die Sequenzdaten übermittelt werden?

Der Verordnung entsprechend müssen die Sequenzdaten spätestens 10 Tage nach Durchführung der PCR übermittelt werden. Wurde die PCR in einem anderen Labor durchgeführt und dann die Probe an ein sequenzierendes Labor übersandt, ist eine Datenübermittlung ans RKI innerhalb von 10 Tagen nach Erhalt der Probe im sequenzierenden Labor verpflichtend.

Zeitintervalle für die Übermittlung von SARS-CoV-2-Sequenzdaten

Stand: 21.01.2021

Wir als sequenzierendes Labor haben kein vollumfängliches elektronisches Labordatensystem, welches in der Lage wäre, über automatische Schnittstellen (APIs) Sequenzdaten an das RKI zu übermitteln. Wie kommen wir unserer Übermittlungspflicht nach?

Es wird dauerhaft eine webbasierte Lösung zum Sequenzdatentransfer für alle Labore angeboten werden.

Stand: 18.02.2021

Gibt es bereits eine Schnittstellenbeschreibung, damit seitens der LIMS-Hersteller frühzeitig eine Anpassung erfolgen kann?

Zurzeit ist die Schnittstelle im Entwicklungsprozess. Bitte wenden Sie sich an desh [at] rki.de, falls Sie Interesse haben, als Ansprechpartner*in für die Entwicklung mitzuwirken. Sobald Spezifikationen für die Schnittstelle zur Verfügung stehen, werden wir darüber informieren.

Stand: 18.02.2021

Ich habe eine PCR-positive Probe als Zufallsstichprobe ohne klinische Anforderung sequenziert. Wie informiere ich das einsendende Labor bzw. die/den Probennehmer*in über das Sequenzierungsergebnis?

Um Irritationen zu vermeiden, können Sie im Befund eine kurze Erklärung abgeben, dass die Rückmeldung aufgrund einer zufälligen Auswahl im Rahmen der aktuell notwendigen bevölkerungsweiten Überwachung von SARS-CoV-2-Mutationen erfolgt ist.

Stand: 28.01.2021

Die Verordnung zur Übermittlungspflicht läuft nur bis 31.10.2021. Lohnt sich für diese überschaubare Zeit eine Anpassung der Prozesse und Systeme auf Laborseite?

Das RKI beabsichtigt, nach Etablierung des Systems im Frühsommer 2021 dieses in einen Dauerbetrieb zu überführen. Es ist bereits in Planung, dieses System für weitere Erreger zu nutzen. Je nach Entwicklung der Pandemie kann auch eine Weiterführung der Integrierten Molekularen Surveillance (IMS) für SARS-CoV-2 notwendig sein.

Stand: 28.01.2021

Stand: 26.02.2021

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