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Schnellere Entschlüsselung des Erbguts

Die Erforschung des Genoms hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht und neue Wissenschaftszweige entstehen lassen. Ein Höhepunkt war die vollständige Sequenzierung des menschlichen Genoms im Jahr 2001. Seither haben sich die Techniken rasant weiterentwickelt. Heute stehen Geräte zur Verfügung, die die Sequenzierung von genetischem Material wesentlich schneller und günstiger machen.

Auf Initiative der Sektion für Genomik und RNomik und der Sektion für Genetische Epidemiologie lud das Integrierte Forschungs- und Therapiezentrum (IFTZ) der Medizinischen Universität am vergangenen Mittwoch zwei Hersteller von neuen Sequenziergeräten nach Innsbruck ein. Während die erste Sequenzierung des menschlichen Genoms noch über zehn Jahre in Anspruch nahm und Kosten von rund 3 Milliarden Dollar verursachte, können mit den neuen Technologien bei vergleichsweise geringen Kosten bereits eine halbe Million Basen pro Tag dechiffriert werden. „Diese Präsentation soll uns einen Einblick geben, welche Fragestellungen mit den neuen Technologien beantwortet werden können und welche Rahmenbedingungen dafür notwendig sind“, sagte Forschungskoordinator Dr. Stefan Lohwasser bei der Begrüßung der über 50 Zuhörerinnen und Zuhörer im Medizinzentrum Anichstraße.

Zwei leistungsstarke Systeme

Die Firma Applied Biosystems stellte das SOLiD System vor, das eine Ligationstechnik für die Sequenzierung benutzt. In acht bis zehn Tagen lassen sich damit vier Gigabasen sequenzieren. Noch in diesem Jahr soll die Kapazität auf bis zu zehn Gigabasen gesteigert werden. Die Leselängen des Verfahrens sind derzeit auf 35 Basen beschränkt, sollen aber in diesem Jahr noch auf 45 Basen erweitert werden. Die Firma Roche präsentierte das Genome Sequencer FLX System, das auf der Pyrosequenzierungstechnologie von 454 Life Science basiert. Damit lassen sich in rund 8 Stunden 400.000 Basen sequenzieren. Die Leseweite beträgt 200 bis 300 Basen. Auch bei dieser Technologie sind noch in diesem Jahr deutliche Leistungssteigerungen eingeplant. Die Anschaffungskosten betragen bei beiden Geräten rund eine halbe Million Euro. Ein Sequenzierungsdurchlauf kostet je nach Anwendung bis zu 7.000 Euro.

Betrieb in einer Core Facility

Die Zuhörer nutzten die Gelegenheit zu zahlreichen Fragen über den Einsatz der neuen Technologien. Das Interesse galt dabei vor allem den Notwendigkeiten des Alltagsbetrieb und den Kosten. In der anschließenden Diskussion zeigte sich, dass eine funktionierende Bioinformatik unabdingbare Voraussetzung für einen sinnvollen Einsatz der Geräte ist. Nur so könnten die enormen Datenmengen auch professionell ausgewertet werden. Da die Kosten für Anschaffung und Betrieb der Geräte beträchtlich sind, sei ein Einsatz an der Medizinischen Universität nur im Rahmen einer Core Facility sinnvoll, wie sie das Integrierte Forschungs- und Therapiezentrum (IFTZ) derzeit für eine Reihe von zentralen Dienstleistungen für die Forschung aufbaut.