Samstag, 15.02.2020

Forschung

Neues Gerät für die Einzelzellsequenzierung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität können künftig neueste Analyseverfahren für die genetische Forschung nutzen, um die Genexpression einzelner Zellen zu untersuchen

Jüngste Fortschritte in der Entwicklung von Sequenziertechnologien ermöglichen es, die Genexpression von Tausenden einzelner Zellen gleichzeitig zu messen. Damit können Zelltypen und zelluläre Unterschiede in einem Gewebe oder auch Tumor bestimmt werden, um ein besseres Verständnis für Krankheiten wie Krebs oder chronischer Entzündung zu bekommen.

Die Gene der menschlichen DNA kodieren den Aufbau verschiedener Proteine. Wie oft ein Gen abgelesen wird, bestimmt, wieviel von einem Protein in einer Zelle vorhanden ist, und welche Funktion die Zelle ausführen kann. Analysen dieser sogenannten Genexpression basieren bisher auf Bulk-Sampling-Techniken: alle Zellen und Zellarten innerhalb einer Gewebeprobe werden gemeinsam analysiert. Das macht es schwierig, krankheitsrelevante Zellen und deren Signalverarbeitung innerhalb einer Probe zu identifizieren.

In jüngster Zeit wurden Einzelzell-RNA-Sequenziertechnologien entwickelt, um diese Einschränkungen zu umgehen. Mit dieser Technologie kann die Genexpression von bis zu 20.000 Zellen einer Probe gleichzeitig analysiert werden, um zelluläre Heterogenität, zelluläre Entwicklungsstadien oder Plastizität von zum Beispiel Immun- oder Tumorzellen zu quantifizieren.

Seit Sommer 2019 steht der Arbeitsgruppe von Prof. Busch ein Gerät „Rhapsody“ zur Verfügung, mit dessen Hilfe Zellen für die Einzelzellsequenzierung vorbereitet werden können. In Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen aus dem Center for Brain, Behavior and Metabolism (CBBM), dem Institut für Experimentelle Dermatologie (LIED), Institut für Systemische Entzündungsforschung (ISEF) und dem Institut für Kardiogenetik wurden bereits verschiedene Fragestellungen zur Infiltration von Immunzellen in der Haut bei Entzündung, zur Heterogenität von Immunzellen oder zur Charakterisierung von seltenen Gefäßzellen im Maushirn angegangen.

Um diese Forschung auf exzellentem Niveau für alle ihre Forscherinnen und Forscher zu gewährleisten, richtet die Universität zu Lübeck die Möglichkeit der Einzelzellsequenzierung als einen zentralen Service ein. Für eine umfassende Unterstützung bis hin zur bioinformatorischen Analyse wird die Service Unit Medizinische Systembiologie unter Leitung von Prof. Hauke Busch vom Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie verantwortlich sein. Ansprechpartner sind Prof. Hauke Busch und Dr. Anke Fähnrich.