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Foto: Danubian Biobank
Das Danubian Biobank Consortium wurde im Jahr 2005 gegründet und umfasst neben einer Reihe von Universitäten entlang der Donau mit diesen verbundene Partneruniversitäten.
 
Pflege 9. Juli 2009

Optimale Arzt-Informationen für effizientere Therapien

Danubian Biobank vernetzt Patienten mit Studien und rationalisiert die medizinische Versorgung.

Biobanken und Kliniken zwischen Ulm und Budapest, die In-vitro-Diagnostik mit Blutbank-Strategien verbinden, sollen gemeinsam mit der öffentlichen Gesundheitsfürsorge in der Danubian Biobank (DBB) zusammengeführt werden. Dadurch kann laut Prof. Gerd Schmitz, Uniklinik Regensburg, die ärztliche Versorgung entlang der Donau verbessert und rationalisiert werden.

 

Durch Genom-Expression, Transkription, Metabolismus, speziell den Lipidstoffwechsel sowie die Proteomanalyse können gesundheitliche Beeinträchtigungen eines Patienten rasch festgestellt werden. Aus Gewebe- und Zellproben sowie Körperflüssigkeiten ergeben sich instruktive Parameter, mit dem Imaging und In-vivo-Darstellungsverfahren bieten sich direkte Einblicke in den körperlichen Zustand des Patienten. Biomarker, die auf bestimmte Erkrankungen hinweisen, sind Hoffnungsträger für eine verbesserte Diagnostik und daher Gegenstand intensiver Untersuchungen.

Prä- und Postbanking-Analytik

In der DBB (www.danubianbiobank.de ) sollen biomedizinische Technologien mit moderner IT dergestalt verbunden werden, dass schnellstmöglich komplette und abrufbare Datensätze zu einzelnen Patienten, Kontrollpersonen sowie therapeutischen Maßnahmen verfügbar sind. Gelagert und gespeichert werden nicht nur Daten zu Patienten und deren Therapien, sondern auch von Kontrollpersonen. Die Danubian Biobank soll voraussichtlich gegen Gebühr auch niedergelassenen Ärzten offen stehen. Sie wird klar in die beiden Teilbereiche Prä- und Postbanking-Analytik unterteilt, denn manche Parameter aus biologischem Material müssen binnen zwei Stunden erstellt werden.

Erst wenn Patienten aufgeklärt sind und ihre Zustimmung erteilen, werden ihnen Gewebeproben entnommen. Da sich die DBB vorerst auf häufige Erkrankungen von Alterspatienten spezialisiert, werden bei Adipositas, Hyperlipidämie, hepatitischer Steatose und Typ-2-Diabetes Blutmonozyten entnommen. Diese exprimieren zahlreiche Krankheitsgen-Kandidaten. Sie stellen ein Spiegelbild der genetischen Ausstattung eines Menschen dar. Gleichermaßen lassen sich aus ihnen Veränderungen der Lebensweise oder des Metabolismus eines Menschen ablesen. Sie tragen überdies zur Entwicklung bzw. Progression einer Erkrankung bei. Blutmonozyten werden mittels einer Magnetzellseparation mit lipidomischer Massenspektroskopie (MS) entnommen. Weiter erfolgt eine transkriptomische Untersuchung (Biochips und RT-PCR), um die verschiedenen Arten der Lipide und damit assoziierte Gene zu identifizieren und zu erfassen.

Doch soll die DBB auch Forschungszwecken dienen: Prof. Schmitz und seine Mitarbeiter wollen Blutzellen als neue Biomarker für vaskuläre, metabolische und neurodegenerative Alterserkrankungen identifizieren und verwenden. Umfassende Informationen aus Stoffwechsel-Beobachtungen sollen mittels computergestützter Analysen zur detaillierten Charakterisierung von Erkrankungen beitragen.

In der DBB gespeichert werden neben individuellen genetischen Informationen auch Daten aus Kopplungsanalysen sowie globale Genexpressionsprofile aus Patienten und Patientenkollektiven. Diese Daten werden weiter gekoppelt mit Analysen des Proteoms, Lipidoms und Metaboloms. Das E-Monozyt-Konzept kombiniert das Wissen des Arztes zu einem bestimmten Erkrankungszustand mit dem Wissen aus Publikationen sowie mit experimentellen Daten unter zusätzlicher Verwendung von Aktivatoren, Inhibitoren und deren Kinetik. Größere, breiter abgestützte klinische Studien mit neuen Medikamenten werden möglich sein, ebenso das rasche Aufspüren von Interaktionen bei Medikamentenwirkungen sowie von Kreuzreaktionen.

Prä- und Postbanking-Analytik: Operative Ausrichtung der DBB

Für die Integration von Biodatenbanken in die medizinische Patientenversorgung sind standardisierte Abläufe sowie ein Qualitätsmanagement einzuführen, das alle Arbeitsstufen validiert. Das DBB soll außerdem die vorhandenen Richtlinien für präanalytische Verfahren harmonisieren und mit anderen europäischen Biobanken weiter entwickeln. Zur Isolierung und Analyse von Zellbestandteilen sollen Nanomagnetkügelchen-basierte Verfahren beitragen, die Zelloberflächenstrukturen wie Antigene und Proteine aufgrund ihrer Expressionsprofile unterscheiden können. Automatisierte HT-Zellisolierungen (HT= High Throughput = mit hohem Durchsatz) aus Vollblut können ebenfalls mit diesem Nanomagnetkügelchen-Verfahren durchgeführt werden.

Das im Jahr 2005 gegründete Danubian Biobank-Konsortium, ein Netzwerk von Universitäten entlang der Donau von Ulm bis Budapest sowie angeschlossenen Partner-Universitäten, hat sich auf folgende Erkrankungen von Alterspatienten spezialisiert: Gefäß- und Stoffwechsel-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und neurodegenerative Erkrankungen. Bei Fettleibigkeit, Hyperlipidämie, hepatitischer Stenose und Typ-2 Diabetes werden in der ersten Stufe Blutmonozyten entnommen und untersucht. In Stufe 2 wird außerdem subkutanes Fettgewebe untersucht, in Stufe 3 wird zusätzliches Fettgewebe von Patienten untersucht, die sich einer abdominalen oder kosmetischen Operation unterziehen.

Desgleichen verfährt man bei Lebergewebe von Patienten, die sich einer Leber-OP unterziehen, oder mit einer durch Biopsie entnommenen Darm-Mukosa von Patienten, die sich einer Koloskopie (Darm-Vorsorge-Untersuchung) unterziehen. Aus der laufenden Arbeit des DBB entwickelte sich ein neues europaweites Kompetenz-Netzwerk für Lipidomik: die Initiative Lipidomics Consortium.

Forschungsprojekte

Die Danubian Biobank soll eine neue Form des PPP-Public Private Partnership beinhalten, mit einem E-Health-Portal für Wissenschaft, Medizin und Patient. Drei Biobanken sind bereits vorhanden: Regensburg, Wien und Budapest. Im Ausbau der Automatisierung von Informationstechnologien für die Speicherung von Daten sowie der Lagerung von Proben und in einem round-up des Qualitätsmanagements sieht das Konsortium einen wichtigen Schritt zu einer optimalen Nutzung der DBB.

Kasten:
Projekte der Danubian Biobank
Langfristige Arbeitsschwerpunkte
1. Errichtung eines Netzwerks, Proben- und Daten-Management, Biobank-Logistik sowie IT-Management
2. Standardisierungen sowie deren Definition von klinischen und diagnostischen Klassifizierungen
3. Öffentliche Gesundheitsfürsorge, Epidemiologie und Genetik, incl. Integration von öffentlicher Gesundheitsfürsorge und Populationsgenetik in die Studien
4. Entwicklung von Technologien für strukturelle und funktionelle Genomik, Proteomik, Metabolismus, die Analyse molekularer Lipidspezies sowie für Systembiologie.
5. Entwicklung einer Forschungsstrategie der DBB (Danubian Biobank).
In Modulen entwickelte Themenschwerpunkte
Modul 1: Transdifferenzierung und Pathomechanismen organischer Dysfunktion im komplexen metabolischen Syndrom
Modul 2: Auswirkungen des Metabolismus auf die Entwicklung chronischer Erkrankungen von Sexualhormon-sensitiven Organen
Modul 3: Atherogene Gefäßkrankheit und Interaktionen im Blutkompartiment
Modul 4: Genetischer Hintergrund der chronischen Niereninsuffizienz und der Nierentransplantation
Modul 5: Molekulare Pathomechanismen neurodegenerativer Erkrankungen.

Von Richard E. Schneider, Ärzte Woche 27 /2009

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