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Revolution für die Grundlagenforschung?

Berlin freut's: Einzelzellanalyse zum „Durchbruch des Jahres 2018“ gekürt

| Autor / Redakteur: Jutta Kramm* / Dr. Ilka Ottleben

Mithilfe von Mini-Organen – wie hier Hirn-Organoiden – kann man die Techniken der Einzelzellanalyse auch auf menschliche Gewebe anwenden. Forschende sehen so, wie menschliche Zellen im Verlauf des Lebens reifen, wie sich Gewebe regenerieren und welche Veränderungen zu Krankheiten führen.
Mithilfe von Mini-Organen – wie hier Hirn-Organoiden – kann man die Techniken der Einzelzellanalyse auch auf menschliche Gewebe anwenden. Forschende sehen so, wie menschliche Zellen im Verlauf des Lebens reifen, wie sich Gewebe regenerieren und welche Veränderungen zu Krankheiten führen. (Bild: © Agnieszka Rybak Wolf, Arbeitsgruppe von Nikolaus Rajewsky am BIMSB / MDC)

Das Wissenschaftsmagazins „Science“ hat die Einzelzellanalyse zum „Durchbruch des Jahres 2018“ gewählt. Sehr zur Freude von Forschern am Berliner Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin. Die oft als revolutionär bezeichnete Technologie weckt viele Hoffnungen, nicht zuletzt im Bereich der Personalisierten Medizin.

Berlin – Forschende am Max-Delbrück-Centrum freuen sich sehr über die Entscheidung des Wissenschaftsmagazins „Science“, die Einzelzellanalyse zum Durchbruch des Jahres 2018 zu wählen. Professor Nikolaus Rajewsky, Leiter des Berlin Institute for Medical Systems Biology, kurz BIMSB, am MDC sagte zu dieser Entscheidung in Berlin: „Die Einzelzellanalysen werden das nächste Jahrzehnt der Forschung verändern. Wenn wir nachvollziehen können, wie sich einzelne Zellen in Gesundheit und Krankheit entwickeln, wird das das Leben und die klinischen Wissenschaften tiefgreifend verändern. Ich freue mich, dass das europäische LifeTime-Konsortium an der Spitze dieser Revolution steht.“

Das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin ist nach eigenen Anageben ein wichtiger internationaler Hotspot für die revolutionäre Technologie. Das europäische Konsortium LifeTime, das von Berlin und Paris aus koordiniert wird, will sich künftig auf den Ansatz konzentrieren.

Einzelzellanalyse: Ziel ist die personalisierte Medizin

Die Einzelzellanalyse, englisch: „Single Cell Analysis“, ist ein junger, wichtiger Zweig der genetischen Grundlagenforschung. Die Forscher versuchen, mit Hilfe höchst empfindlicher Methoden die Entwicklung und die Spezialisierung Tausender Zellen gleichzeitig zu verstehen. Dabei nutzen die Teams modernste Techniken zur Markierung einzelner Zellen im Embryo, zur massenhaften Sequenzierung des Erbguts und zur Analyse der RNA, die aus der Erbinformation in der Zelle zum Beispiel Proteine werden lässt. Außerdem kommen die neuesten Möglichkeiten der Künstlichen Intelligenz zum Einsatz, um die dabei anfallenden gigantischen Datenmengen auszuwerten.

Die Forscher wollen im Detail nachvollziehen, wann welche Gene in jeder einzelnen Zelle ein- oder ausgeschaltet werden und wie durch das Zusammenspiel Organe und ganze Organismen entstehen. Ihr Ziel ist es letztlich zu erkennen, was passiert, wenn die Zellen altern, sich regenerieren oder wenn Krankheiten entstehen. „Langfristig geht es darum, Krankheitszeichen in einzelnen Zellen möglichst früh zu erkennen, um rasch mit einer geeigneten und auf den einzelnen Patienten zugeschnittenen Behandlung dagegen zu steuern“, sagte Rajewsky.

Die Redaktion des Wissenschaftsmagazin „Science“ hat jetzt die Einzelzellanalyse zum Durchbruch des Jahres gewählt. Laut „Science“ hat die Einzelzell-Revolution gerade erst begonnen.

Ein internationales Konsortium nimmt einzelne Zellen in den Fokus

In Europa hat sich bereits Anfang 2018 ein Konsortium namens „LifeTime“ gegründet, das die Einzelzellanalyse gemeinsam vorantreiben will. Maßgeblich am Projekt beteiligt sind die beiden größten europäischen Forschungsorganisationen, die deutsche Helmholtz-Gemeinschaft und das französische Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Mehr als 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an 53 Forschungsinstituten aus insgesamt 18 europäischen Ländern sowie 60 Unternehmen unterstützen LifeTime.

Koordiniert wird LifeTime vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) in Berlin und dem Institut Curie in Paris.

* J. Kramm: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin, 13125 Berlin

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