Konkret stellte sich die Frage: Welche Infrastrukturen braucht die medizinische Forschung, um Bioproben und Daten künftig noch besser für Forschung und Präzisionsmedizin zu nutzen?
Unter anderem standen neue Forschungsinfrastrukturen, die Verknüpfung von Bioproben und Gesundheitsdaten, innovative Technologien sowie Qualitätsstandards im Mittelpunkt. Veranstalter war die Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung (TMF e.V.).
Bundesweite Biobank-Infrastruktur im Aufbau
Die deutsche Biobank-Plattform hat besondere Bedeutung für den Forschungsstandort des Landes. Im Netzwerk Universitätsmedizin (NUM) entsteht eine bundesweite Forschungsinfrastruktur, die den standortübergreifenden Zugang zu hochwertigen Bioproben und dazugehörigen klinischen bzw. analytischen Daten standardisieren soll.
Über einen zentralen „One-Stop-Shop“ dürfen Forschende künftig auf die Plattform zugreifen. Das Vorhaben baut auf den Strukturen des German Biobank Network auf und setzt so Koalitionsvertrag und Hightech Agenda der Bundesregierung um. Auf dem Symposium diskutierten die Beteiligten den aktuellen Stand, die nächsten Schritte und die Zusammenarbeit mit der Industrie.
Bioproben und Gesundheitsdaten verknüpfen
Das Biobanking verändert sich darüber hinaus grundlegend. Biobanken sind heute weit mehr als Sammlungen von Blut, Gewebe oder anderen biologischen Proben.
Die Verknüpfung von Biomaterialien mit hochwertigen Gesundheits- und Forschungsdaten schafft neue Voraussetzungen für datengetriebene Forschung und Präzisionsmedizin. Damit rücken zugleich Fragen nach Datenqualität, Standardisierung, Automatisierung und einer nachhaltigen Forschungsinfrastruktur in den Vordergrund.
Automatisierung verändert das Biobanking
Prof. Dr. Matthias Nauck, Universitätsmedizin Greifswald, Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, erläuterte, wie automatisierte Prozesse das Biobanking verändern und wie sich hohe Qualitätsstandards mit einem geringeren Ressourcenverbrauch verbinden lassen.
Effizienz ließe sich etwa erreichen durch die Nutzung von gebrauchten Biobankkassetten. Die Greifswalder nutzen Kassetten aus einer geschlossenen Biobank in Graz, die zudem aus Edelstahl und praktisch unverwüstlich sind. Nach einer Aufbereitung haben sie diese nun preiswert integriert.
Eine Planung für die nähere Zukunft ist ein Roboter, der rund um die Uhr eine Aliquotierung sämtlicher Proben übernimmt. Grund für den Einsatz ist unter anderem, dass nachts nur eine Technologin im Labor arbeitet, der man die zusätzliche Arbeit nicht zumuten möchte.
Ferner sind neue Racks in Planung, die zunächst per 3D-Druck hergestellt werden. Sie enthalten statt der bisher 96 circa 130 Proben und sorgen in den Stickstofftanks für eine höhere Auslastung. Da viele Bioproben aus Gründen möglicher Auslagerungen umsortiert werden müssen, erfolgt die Neuordnung direkt in die effizienten Racks.
Neue Konzepte für Lagerung und Laborabläufe
In einer Industriesession wurden weitere Themen behandelt: digital integrierte Bioprobensammlungen, neue Lagerungskonzepte und automatisierte Workflows. So referierte Fabio Tabone, BTA und technischer Leiter des Labors im Universitätsklinikum Heidelberg, über die verschiedenen Filamente des 3D-Drucks und wie sie sich für den Einsatz im Labor eignen: PLA als Allrounder, PETG für Funktionsteile oder Außeneinsatz, TPU für Dichtungen und Nylon etwa für Zahnräder oder mechanische Lager.
Pathogene sicher in Biobanken erfassen
Über das „Biobanking von Pathogenen – Heidelberger Modell im NUM-Infektionsnetz (SNID)“ sprach Dr. Tanja Weis, Leiterin der Heidelberg CardioBiobank und der Scientific Management and Coordination Unit im Universitätsklinikum Heidelberg.
Vor Beginn des SNID-Biobankings entstanden viele offene Fragen, etwa über mögliche Probenarten, die Risikogruppen der Pathogene, Ausstattung, Sicherheit etc.
Um die regulatorischen Anforderungen zu erfüllen, bezog der Leiter des Instituts für medizinische Mikrobiologie und Hygiene die Verantwortung für die Biobank mit ein. Bei den Erregern aus diversen Infektionsorten – etwa in Blut, Magen-Darm-Trakt etc. – handelt es sich um Bakterien, Pilze, Viren und Parasiten, sie wurden in drei Biosafety-Level eingeteilt.
Neuer Workflow für infektiöse Patienten
Über einen neuen Workflow mit einem täglichen Screening von Mikrobiologie- und Laborlisten sowie der Meldung der Stationsärzte an das SNID-Team konnten infektiöse Patienten am gesamten Uniklinikum in die Studie eingeschlossen werden. Die Biobank verfügt nun über eine umfassende Sammlung von Bioproben mit Pathogenen, u.a. mit den Hochrisiko-Pathogenen Mpox, Dengue, Oropouche und West Nil Virus, die isoliert werden konnten.
„Biobanken sind längst nicht nur Sammlungen hochwertiger biologischer Proben und Daten, sondern integrale Bestandteile einer vernetzten, datengetriebenen Forschungslandschaft“, sagte Dr. Ronny Baber, Tagungspräsident des Symposiums und Leiter der Leipzig Medical Biobank.
Die Verbindung von Biomaterialien mit klinischen, molekularen und bildgebenden Daten, die Nutzung künstlicher Intelligenz und die Vernetzung nationaler und europäischer Forschungsinfrastrukturen eröffneten neue Möglichkeiten für die biomedizinische Forschung und Präzisionsmedizin.
Mirjam Bauer
