Interview Einzelzell-RNA-Sequenzierung: Dimensionen sinnvoll reduzieren

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Shimadzu Deutschland GmbH

Axel Semrau GmbH /Trajan Scientific and Medical

SPT Labtech

Die Einzelzell-RNA-Sequenzierung birgt großes Potenzial u. a. im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen. Doch sie erzeugt enorme Datensätze, die ausgewertet werden wollen. Eine neue Desktop-Anwendung will dies nun vereinfachen, indem sie die Daten interaktiv 3D-visualisierbar macht.

Rund 1,3 Millionen Todesfälle pro Jahr weltweit sind direkt auf Antibiotikaresistenzen zurückzuführen. Daher ist es äußerst wichtig herauszufinden, wie und warum manche Bakterien Resistenzen entwickeln. Welche Rolle spielt dabei die bakterielle Einzelzell-RNA-Sequenzierung?

Prof. Lars Barquist: Das Hauptmerkmal von Einzelzelltechnologien besteht darin, dass sie es uns ermöglichen, das Verhalten einzelner Bakterien in einer Population zu untersuchen. Bakterien können einer Behandlung mit Antibiotika auf verschiedene Weise entkommen: Sie bilden etwa metabolisch inaktive Persisterzellen, die die Behandlung überleben, oder sie erzeugen Biofilme auf Oberflächen, die für Antibiotika schwer zu durchdringen sind. Sogar die Entwicklung von Resistenzen hängt von der Heterogenität der Population ab: Zunächst ist es nur ein einzelnes Bakterium, das einen bestimmten Resistenzmechanismus entwickelt und das sich nach dem Kontakt mit Antibiotika ausbreitet. Allen Resistenzmechanismen ist gemeinsam, dass sie das Ergebnis von unterschiedlichem Verhalten zwischen den Zellen einer Gemeinschaft sind. Dies war traditionell sehr schwierig zu untersuchen, da die meisten unserer Technologien das Durchschnittsverhalten von Zellpopulationen messen. Technologien wie Einzelzell-RNA-Sequenzierung, die es uns erlauben, das Verhalten einzelner Zellen zu verfolgen, geben uns Werkzeuge an die Hand, um die bakterielle Anpassung an Antibiotika in beispielloser Auflösung zu untersuchen.