Forschung bezüglich biologischer Proben

Moderne Technologien, die die gleichzeitige Analyse von Tausenden von Genen oder Proteinen ermöglichen, haben die biomedizinische Forschung in den letzten Jahren wesentlich vorangebracht.

Was noch wichtiger ist: sie haben zur Entdeckung einiger sogenannter Biomarker geführt, Moleküle, die für die Personalisierung von Diagnose, Behandlung und Pflege genutzt werden können.Mit neuen Technologien kommen jedoch auch neue Herausforderungen. Der große Umfang dieser Technologien bedeutet, dass Proben vieler verschiedener Patienten auf genau dieselbe Weise gesammelt, bearbeitet und gelagert werden müssen. Sogar relativ kleine Abweichungen in der Behandlung der Proben vor der Analyse, können zu Veränderungen in den biologischen Proben selbst führen.Zum Beispiel kann die Menge eines Proteins zunehmen, wenn die Probe nicht auf Eis transportiert wird. Letztendlich können solche Veränderungen in der Probe die Forschungsergebnisse beeinflussen und sogar zu falschen Ergebnissen führen. Um dies zu vermeiden und die hohe Qualität der Proben zu garantieren, sind wir eine von nur wenigen Biobanken, die eigene Forschung zu biologischen Proben betreiben. So führen wir mehrere Projekte durch, die den Einfluss dieser Abweichungen vor der Analyse auf die späteren Forschungergebnisse untersuchen.

Werkzeuge zur Qualitätssicherung

Ein wichtiges Ziel unserer Forschungsprojekte ist es, Marker für die Qualitätskontrolle (Quality Control, QC) biologischer Proben zu entdecken und zu validieren. Diese QC-Marker sind Moleküle (DNA, RNA, Proteine, Stoffwechselprodukte), die sich verändern je nach dem wie die Proben gesammelt, bearbeitet und gelagert werden, was es Forschern ermöglicht Abweichungen zu erkennen. QC-Marker sind für Biobanken besonders wichtig, da sie sicherstellen müssen, dass ihre Proben für den vorgesehenen Forschungszweck geeignet sind, das heiβt, dass die Qualität gut genug ist für eine spezifische Art von Analyse. In der Tat hängen die Parameter, die während der Bearbeitung einer Probe überprüft werden müssen, stark vom Typ der späteren Analyse und vom Typ der Probe ab. Zwei unserer Hauptprojekte untersuchen die beste Methode Blutproben zu behandeln und zu verarbeiten. Das erste Projekt analysiert, wie verschiedene Gerinnungshemmer, Temperaturen und Zeitverzögerungen vor der Verarbeitung der Probe die Aktivität der Gene in weißen Blutkörperchen beeinflussen. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass die Aktivität von vier Genen sich gemäβ der Abweichungen veränderte, was sie möglicherweise zu guten QC-Marker macht. Für das zweite Projekt wurde die Auswirkung dieser Variationen auf Metaboliten im Blutplasma analysiert. Dieses Forschungsprojekt zeigte, dass für diese Art der Analyse das Blut innerhalb von 3 Stunden nach der Sammlung in EDTA Röhrchen verarbeitet werden sollte, um jegliche nachteilige Wirkung auf die Endergebnisse zu vermeiden. Spezifische Zytokine – kleine Proteine – wurden als wertvolle QC-Marker für Plasma oder Serum identifiziert. Diese wurden auch in einer umfangreichen Zusammenarbeit mit Mitgliedern der globalen Biobanking Organisation ISBER validiert.

Besser zusammen

Die meisten unserer Forschungsprojekte zu biologischen Proben erfolgen in Zusammenarbeit mit nationalen oder internationalen Partnern, einschließlich Krankenhäusern, Forschungsinstituten, Universitäten und Biotechnik-Firmen. So arbeiten wir seit kurzem mit einer Abteilung des angesehenen nationalen Krebsinstituts der USA zusammen, um den Einfluss von prä-analytischen Abweichungen auf die Qualität verschiedener, für Diagnose und Forschung verwendeter, Krebsgewebe zu bestimmen. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit haben wir ein paar QC-Marker für Gewebeproben identifiziert. IBBL hat sich auch aktiv beteiligt und zu den Best Practice Protocols beigetragen, die derzeit vom NCI vorbereitet werden und die in naher Zukunft veröffentlicht werden.

All diese Projekte unterstreichen, wie wichtig es ist, jeden einzelnen Schritt, den eine Probe durchläuft, vom Patienten, zur Biobank, zum Forscher, eng zu kontrollieren. Dadurch dass alle Schlussfolgerungen aus der Forschung zu biologischen Proben in unsere Standardarbeitsanweisungen (Standard Operating Procedures, SOPs) einflieβen, können wir sicherstellen, dass alle Proben von hoher Qualität sind.