Corona-Forschung – wie
Corona-Biobanken
den Weg bereiten
Die COVID-19-Pandemie nimmt großen Einfluss auf das Gesundheitssystem und unser gesellschaftliches Leben. Um sie zu erforschen, helfen Universitäts-Biobanken hierzulande mit ihrer Expertise bei Lagerung und Bereitstellung humaner Bioproben und zugehöriger Daten. Die zentrale Interdisziplinäre Biomaterial- und Datenbank des Uniklinikums Würzburg (ibdw) ist sowohl am Standort als auch in überregionalen Netzwerken fest in der Corona-Forschung etabliert.
Einlagerung eines Probenracks in den Kühlschrank. Der hohe Automatisierungsgrad schützt Proben und Mitarbeitende gleichermaßen.
„Seit Ende März 2020, der ersten Corona-Welle, sammelt, verarbeitet und lagert die ibdw Proben von Covid-19-Patientinnen und -patienten, die am UKW versorgt werden“, unterstreicht Professor Roland Jahns, Leiter der ibdw, die wichtige Aufgabe der ibdw im Rahmen der Corona-Forschung. Es handelt sich um Abstriche, Blut, isolierte Zellen und auch Urin, die nach schriftlicher Einwilligung der Patientinnen und Patienten gewonnen werden. Die Proben und dazugehörigen Daten werden auf Antrag unter Einhaltung des Datenschutzes und nach vorheriger Projekt-Beratung durch die Ethikkommission für die (bio-)medizinische Forschung freigegeben. Im Netzwerk gegen Pandemien Die ibdw unterstützt nicht nur Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Medizinischen Fakultät Würzburg, sondern ist auch an überregionalen Corona-Forschungsprojekten beteiligt: Seit Dezember 2020 bildet die Biobank einen wichtigen Pfeiler im bundesweiten „Forschungsnetzwerk Universitätsmedizin“ (NUM) am „Nationalen Pandemie Kohorten Netz“ (NAPKON).
Fünf Universitätskliniken – neben Würzburg auch Frankfurt, die Charité in Berlin, Hannover und Kiel – koordinieren das NAPKON-Netzwerk, an dem sich alle weiteren deutschen Universitätskliniken und bis zu 200 weitere medizinische Einrichtungen beteiligen. Das Projekt zielt auf eine übergreifende, harmonisierte Sammlung und Nutzung von Bioproben sowie Daten und umfasst alle Gesundheitssektoren von der Uniklinik bis zum Hausarzt.
Proben und Daten für die Wissenschaft Die SARS-CoV-2-Pandemie offenbart den weiteren Bedarf nach Digitalisierungsprozessen im deutschen Gesundheitswesen. Interdisziplinär kooperierende medizinische Infrastrukturen werden immer wichtiger, um Patientendaten und Bioproben in Echtzeit zusammenzuführen und Forscherinnen und Forschern einfach zugänglich machen.
Biobanken an deutschen Universitätskliniken sind an dieser Entwicklung entscheidend beteiligt und stellen ihre Leistungsfähigkeit als Wegbereiter der COVID-19-Forschung im Rahmen großer lokaler und bundesweiter Forschungsinfrastrukturen unter Beweis, wie Professor Michael Hummel, Leiter des German Biobank Node (GBN), verdeutlicht: „Die Pandemie zeigt, welch eng verzahntes und schnell reaktionsfähiges Biobanken-Netzwerk entstanden ist, das der Corona-Forschung exzellente Voraussetzungen bietet.“
Mit dem Roboter der ibdw konnte der Probendurchsatz zur Durchführung von Corona-Tests massiv gesteigert werden. Pro Stunde kann das Gerät 96 Proben bei gleichbleibend hoher Qualität verarbeiten.
ibdw – essenzieller Partner der Forschung Im April 2020, zu Beginn der ersten Corona-Welle, stellte die ibdw dem Institut für Virologie und Immunbiologie der Universität Würzburg einen Roboter zur Isolierung von DNA und RNA aus dem Bestand der Biobank zur Verfügung. „Die Isolation der viralen RNA aus Abstrichmaterial wurde durch das Gerät der ibdw automatisiert“, freut sich Dr. Benedikt Weißbrich vom Institut für Virologie und Immunbiologie. „96 Proben können pro Stunde verarbeitet werden.“ Dadurch wurde der Probendurchsatz zur Durchführung von Corona-Tests insgesamt massiv gesteigert.
Mittlerweile besitzt die ibdw wieder einen Roboter und kann Dienstleistungen wie Isolierung von DNA und RNA anbieten. Hoher Probendurchsatz und gleichbleibend qualitativ gute Nukleinsäure-Präparationen zeichnen die Verwendung des Roboters aus.
Dank ihrer Möglichkeit, humane Bioproben sicher und qualitätskontrolliert zu lagern, zu verarbeiten und rasch bereitzustellen, hat sich die ibdw seit 2014 als wichtiger Partner der Forschung am UKW etabliert. In der klinischen Routine, bei Studiensammlungen und auch in der außergewöhnlichen Situation der Pandemiezeit können sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die ibdw verlassen.
Autor: Jörg Fuchs
Biobanken-Netzwerke
Für den „Bioprobenkern“ von NAPKON sind die Biobanken der „German Biobank Alliance“ (GBA) die zentralen Infrastrukturen. An diesem Zusammenschluss deutscher Universitätsbiobanken ist die ibdw seit 2017 federführend beteiligt. Ziel von GBA und dem koordinierenden „German Biobank Node“ (GBN) ist, Qualitätsprozesse und IT-Strukturen deutscher Biobanken zu stärken, um ihre Bioproben und die dazugehörenden Daten weltweit für die (bio-)medizinische Forschung nutzbar zu machen.
NAPKON und NUM
Das „Nationale Pandemie Kohorten Netz“ (NAPKON) ist eines von 11 Teilprojekten des bundesweiten „Netzwerk der Universitätsmedizin“ (NUM). Es entwickelt Strukturen und Prozesse, um die schnelle und qualitätskontrollierte Versorgung von Covid-19-Patienten sicherzustellen und Empfehlungen zur Prävention und Behandlung bei Pandemien zu geben. Zur Bündelung von Forschungsprojekten und der Vernetzung medizinischer Akteure wurde NUM vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 150 Mio. Euro ausgestattet. Uniklinikum und Universität Würzburg, die maßgeblich an NUM beteiligt sind, erhalten 4,3 Mio Euro.