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Der Rohstoff Mensch#

In Europa soll eine der weltgrößten Sammlungen von biologischem Material entstehen#


Von der Wiener Zeitung (Mittwoch, 18. September 2013) freundlicherweise zur Verfügung gestellt.

Von

Eva Stanzl


Das europäische Biobankennetzwerk BBMRI eröffnet seine Zentrale in Graz.#

Bei minus 80 bis minus 180 Grad gelagerte biologische Proben
Um nicht am Eis festzukleben, müssen Wissenschafter, die bei minus 80 bis minus 180 Grad gelagerte biologische Proben untersuchen wollen, mit Handschuhen arbeiten.
UK Experimental Medicine Resource

Robert, 34, Raucher und Vegetarier, bekommt einen Tumor im Darm. Ilona, 67, Nichtraucherin mit einer Vorliebe für die österreichische Küche, erwächst ein gleich großes Geschwür desselben Typs. Beide werden operiert, sie erhalten das gleiche Medikament und eine entsprechende Dosis Chemotherapie. Ilona wird geheilt, Robert nicht. Liegt es am Alter, am Geschlecht oder am Lebensstil? Oder liegt es an der Art und Weise, wie ihre Körper auf die Behandlung reagieren? Oder liegt es am Tumor selbst?

Um zu verstehen, wie Krankheiten sich entwickeln, müssen Biomediziner eine Vielzahl an Gewebe-, Blut-, Speichel-, DNA-, Urin-, Plasma-, Tumor- und Zelllinienproben untersuchen. Nur so können verlässliche statistische Analysen entstehen, die die Heilungschancen steigen lassen: "Biologische Proben von Blut oder Gewebe werden normalerweise zur Diagnose verwendet. Sie enthalten aber auch sehr wichtige Informationen, wie die Erkrankung entstanden ist und welche Therapien helfen könnten", sagt der Pathologe Kurt Zatloukal, Leiter des Christian Doppler Labors für Forschung an biologischen Proben der Medizinuniversität Graz.

Biobanken haben zum Ziel, diese Informationen der Forschung zugänglich zu machen. "Wir nutzen nur einen Bruchteil für die Diagnose. Mithilfe modernster Analyseverfahren kann nämlich eine Fülle an Wissen über Erkrankungsprozesse aus den Proben gewonnen werden. Denn jede einzelne Erkrankung ist von so vielen Faktoren beeinflusst, dass man zwischen Ursachen und Folgen oft nicht unterscheiden kann", erläutert Zatloukal.

Lager in drei Temperaturen#

Knapp sechs Millionen biologische Proben lagern in der Biobank der Medizinischen Universität Graz. Sie ist eine der größten Sammlungen in Europa. Seit 1993 werden hier Blut, Serum, Plasma, Urin, Gewebe und Zelllinien der Patienten des Universitätsspitals katalogisiert, unterstützt durch öffentliche Förderungen seit 2003. "Die Lagerung ist unterschiedlich. Rund 4,5 Millionen Wachsproben aus der Pathologie halten sich in Zimmertemperatur", erklärt Direktor und CEO Berthold Huppertz: "Dieser Teil unseres Lagers besteht aus lauter kleinen Wachsblöcken." Roboter bringen mit Autos die Wachsblöcke zu den Bioforschern, die diese zur Untersuchung in dünne Scheiben schneiden. "Vor 30 Jahren erkannten Pathologen, dass dieses Material zu wertvoll ist, um in den Abfall zu wandern", sagt Huppertz.

Kühler haben es flüssige Proben. Blut, Serum, Urin und Speichel werden bei minus 80 Grad konserviert. Im Vergleich dazu herrscht in einem Haushaltsgefrierfach mit minus 18 Grad eine Art Sommer. Ein Roboter kommt auch hier zum Einsatz. Er holt die Röhrchen mit den Proben aus dem Riesen-Tiefkühler und legt sie zur Untersuchung auf Trockeneis. Die dritte Temperatur liegt bei minus 180 Grad: Gewebeproben, etwa von bei Operationen entfernten Tumoren, lagern in flüssigem Stickstoff.

Nicht nur die Grazer Mediziner forschen an dem Material. "Unsere Biobank ist ein Probenverteiler für die Forschung", erklärt Huppertz: "Die Lagerung wird nach bestimmten Standards durchgeführt, damit egal, wer anfragt die gleichen Forschungsergebnisse erzielen kann." Einmal in Trockeneis gepackt und verschickt, würde kein Exemplar wieder zurückgenommen. Und: "Wir dürfen die anonymisierten Proben nur verwenden und für die Forschung herausgeben, wenn die Patienten eingewilligt haben."

Die Schnittstellen-Funktion der Grazer Biobank wird nun gewissermaßen ausgeweitet. Denn zur Erforschung von Krankheiten und der Entwicklung neuer Diagnose- und Therapiemöglichkeiten sind die Sammlung und Analyse biologischer Proben von grundlegender Bedeutung. Kombiniert mit den medizinisch-klinischen Daten ihrer Spender können sie unter anderem zur Identifizierung von Genen genutzt werden, die mit bestimmten Erkrankungen in Zusammenhang gebracht werden. Ein solches Forschungsprojekt lässt sich freilich nicht alleine umsetzen, sondern es müssen viele Biobanken mitarbeiten. Mit ihrer riesigen Datenbank ist die Medizinuni Graz federführend am Aufbau des europäischen Biobanken-Netzwerks. Es soll zu einer der weltgrößten Sammlung von biologischen Proben führen.

Virtuelle EU-Datenbank#

Am Montagnachmittag wurde der offizielle Startschuss für das Zentrum des europäischen Biobanken-Netzwerkes BBMRI (Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure) gegeben, dessen Koordinationszentrum sich räumlicher Nähe der Grazer Biobank ansiedeln wird. In dieser Forschungs-Infrastruktur, die durch das 7. EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation gefördert wird, sollen die über Europa verteilten Sammlungen zu einer einzigen virtuellen Biobank zusammengeführt werden. "Wir starten in den teilnehmenden europäischen Biobanken mit rund 20 Millionen Proben", schildert Zatloukal, der wesentlich zum Auf- und Ausbau der Biobank Graz und des europäischen Netzwerkes beigetragen hat. Verbesserte Koordination, Zusammenarbeit, die Standardisierung der Probenqualität der teilnehmenden Institutionen und ein offener, leichterer Zugang zu Biobanken als Rohstoff der Biomedizin sind die Ziele des BBMRI.

"Das BBMRI wird der Grundlagenforschung und der angewandten Forschung einen gewaltigen Schub geben", zeigte sich Wissenschafts-und Forschungsminister Karlheinz Töchterle bei der Eröffnungskonferenz überzeugt. Neben Österreich zählen Deutschland, Belgien, Estland, Frankreich, Griechenland, Malta, die Niederlande und Schweden zu den Mitgliedern der ersten Stunde. Für die österreichische Infrastruktur und Mitgliedsbeiträge im europäischen Netzwerk belaufen sich die Investitionen des Bundes von 2010 bis 2015 auf acht Millionen Euro.

"Eine länderübergreifende Zusammenarbeit mit einem Zeithorizont von 30 Jahren aufwärts soll uns ermöglichen, gesellschaftlichen Herausforderungen zu begegnen und uns einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil sichern", betonte der designierte Präsident von BBMRI, Jan-Eric Litton.

Nichts weniger als ein neues Prinzip, nach dem Medikamente ihre Wirkung entfalten, ist das Ziel. Um beim Beispiel Krebs zu bleiben: Die Vision ist, in biologische Prozesse einzugreifen, die nur den Tumor selbst betreffen, statt wie derzeit Tumorzellen generell großflächig mit Giften zu attackieren und dabei benachbartes Gewebe mitzuschädigen. "Derzeit definieren wir in der Therapie die erkrankten Organe: Wir behandeln Dickdarmkrebs, Brust- oder Schilddrüsenkrebs. Alle Medikamente gegen für Tumore bestimmter Organe entwickelt, also gegen Dickdarmkarzinom oder gegen Brustkrebs", erläutert Zatloukal. Wie eingangs geschildert, greift dieses Prinzip aber nicht bei jedem. Künftig sollen Medikamente daher punktgenau bestimmte Mechanismen in Tumoren angreifen. "Ein solcher Mechanismus könnte etwa eine Veränderung eines Rezeptors sein, der Wachstumssignale in einer Zelle aufnimmt. Wenn er sich genetisch verändert, würde er ständig Wachstumssignale geben, ohne dass ein Wachstumstimulus vorliegt. Die Zelle würde sich daher ständig teilen, ohne dass eine Notwendigkeit besteht", erklärt der Pathologe. Ein Medikament, das dieses falsche Signal blockiert, könnte das unkontrollierte Wachstum stoppen und dem Tumor und dem Krebs damit ein Ende setzen.

"Individualität" für viele#

Die Hoffnung ist, dass dieser maßgeschneiderte - im Sinne von gezielte - Ansatz mehr Heilung für mehr Menschen bringt. Und um sicherzustellen, dass ein Krankheitsmechanismus unabhängig von der Bevölkerungsgruppe bei vielen Menschen eintritt, müssen viele Proben untersucht werden. "Würde ein Mechanismus nur in der südländischen oder der skandinavischen Bevölkerungsgruppe Platz greifen, wäre die Entwicklung entsprechender Medikamente möglicherweise zu teuer", erklärt Zatloukal. Die Wirkstoffe würden dann wohl dasselbe Schicksal erleiden wie seltene Erkrankungen, gegen die Pharmafirmen keine Arzneien herstellen, weil zu wenige Menschen sie brauchen. Neue "Individualtherapien" sollen also möglichst vielen dienen. Im besten Fall der ganzen Weltbevölkerung.

"Wir verkaufen unsere Proben nicht, sondern verteilen sie für die Forschung", sagt Huppertz. Um nicht den Pharmakonzernen das Geschäft zu überlassen, plane man jedoch die Einrichtung eines Expertenzentrums für Auftragsanalysen. Statt die Proben weiter im Trockeneis zu versenden, könnte man die Resultate verkaufen. Huppertz erklärt: "Diese Analyse kann natürlich verrechnet werden, der industrielle Partner erspart sich ja das Labor im eigenen Haus."

Was als Blutprobe beginnt, wird im Laufe der Zeit immer mehr wert, aus menschlichem Operationsabfall im Spital wird ein Wirtschaftsgut. Möglicherweise hilft das, Therapien zu verbessern, die sich allerdings dann vielleicht nur wenige leisten können. Wenn man bedenkt, dass ein Bild als Leinwand beginnt, könnten nämlich Gesundheitsdaten bald wertvoller sein als alle Picassos. Besonders auch angesichts dessen, dass die EU zwar nun eine eigene Biobanken-Infrastruktur hat, die Länder aber noch keiner einheitlichen Richtlinie zum Schutz dieser Daten folgen.

Wiener Zeitung, Mittwoch, 18. September 2013