Genomforschung am DRESDEN-concept Genome Center © CRTD
Wie verändert das neue Coronavirus (SARS-CoV-2) seine Erbinformation? Welche weiteren Infektionen bei Patienten mit COVID-19 treten auf? Gibt es genetische Risikofaktoren, die eine Infektion begünstigen? Zahlreiche Genomforscher sind intensiv damit beschäftigt, ihre Expertise und Sequenzier-Infrastruktur zu bündeln, um einen wissenschaftlichen Beitrag zur Bewältigung der COVID-19 Pandemie zu leisten. Diese Aktivitäten werden nun offiziell in der Deutschen COVID-19 OMICS Initiative (DeCOI) zusammengeführt, um die Forschung zu beschleunigen. Wissenschaftler an mehr als 22 Institutionen sind aktiv an DeCOI beteiligt – unter ihnen die TU Dresden und das Max-Planck-Insitut für molekulare Zellbiologie und Genetik Dresden (MPI-CBG).
An vielen Stellen in der Welt wird inzwischen das Genom von SARS-CoV-2 sequenziert, um damit Veränderungen der Erbinformation des Virus zu charakterisieren. Je mehr solche Virusgenome sequenziert werden, desto besser können Wissenschaftler die Variation des Virus verstehen. Mit der Analyse der Verwandtschaftsstruktur einzelner Viren lassen sich Rückschlüsse auf deren Herkunft und auf unterschiedliche Formen des Virus in der Bevölkerung ziehen.
In Sachsen haben sich das Zentrum für Regenerative Therapien (CRTD) der TU Dresden und das DRESDEN-concept Genom Center der DeCOI-Initiative angeschlossen. „Wir bringen unser Know-how in der recht jungen Disziplin der Einzelzell-Sequenzierung ein. Diese ermöglicht sehr vielversprechende Einsichten in das komplexe Geschehen im Körper der Erkrankten. Wir erforschen, welche Immunzellen in Prozesse involviert sind, die besonders bei Patienten mit schweren Verläufen vorkommen, um hierfür neue Therapiemöglichkeiten zu erkennen“, sagt Prof. Ezio Bonifacio, Forschungsgruppenleiter am CRTD und Sprecher im Rahmen von DeCOI für die TU Dresden, das Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, die Medizinische Fakultät und die CoViD-19 Genomforschung, die das MPI-CBG in die Initiative einbringt.
Um COVID-19 und dessen Ausbreitung zu verstehen, müssen möglichst viele SARS-CoV-2-Genome sequenziert werden und andere Forscher darauf Zugriff haben. Daher sollen die Protokolle zur Sequenzierung von SARS-CoV-2 an allen größeren Sequenzier-Zentren in Deutschland vereinheitlicht werden.
„Durch die breitangelegte Sequenzierung des Virus überwachen wir mögliche Veränderungen des Virusgenoms regional und über die Zeit. Außerdem können wir die Ausbreitung des Virus visualisieren. Diese Informationen helfen uns zu verstehen, welche Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie am wirksamsten waren“, erklärt Dr. Andreas Dahl, Leiter des DRESDEN-concept Genom Centers. Diese Einrichtung bietet eine breite Palette modernster Technologien für die Genomforschung und eine starke Expertise in den Bereichen Assay-Entwicklung, Next-Generation-/Einzelzell-Sequenzierung und Bioinformatik.
Die Mitglieder der Deutschen COVID-19 OMICS Initiative (DeCOI) sind:
Robert Bals (Universität des Saarlandes), Ezio Bonifacio (TU Dresden), Maria Colome-Tatche (Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt/HMGU), Andreas Diefenbach (Charité – Universitätsmedizin Berlin), Alex Dilthey (Universitätsklinik Düsseldorf), Nicole Fischer (Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf), Konrad Förstner (ZB MED – Informationszentrum Lebenswissenschaften), Julien Gagneur (TU München), Michael Hummel (Charité; German Biobank Node), Birte Kehr (Charité), Andreas Keller (Uni des Saarlandes), Sarah Kim-Hellmuth (TU München), Oliver Kohlbacher (Universitätsklinikum Tübingen), Ingo Kurth (RWTH Aachen), Markus Landthaler (Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin Berlin/MDC), Kerstin Ludwig (Universitätsklinikum Bonn/UKB), Alice McHardy (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Braunschweig), Christian Mertes (TU München), Markus Nöthen (UKB), Peter Nürnberg (Universität zu Köln), Uwe Ohler (MDC), Klaus Pfeffer (Uniklinik Düsseldorf), Nikolaus Rajewsky (MDC), Markus Ralser (Charité), Olaf Rieß (UK Tübingen), Stephan Ripke (Charité), Philip Rosenstiel (Universität Kiel), Joachim Schultze (Universität Bonn/DZNE), Oliver Stegle (Deutsches Krebsforschungszentrum), Fabian Theis (HMGU), Janne Vehreschild (Uni Köln), Max von Kleist (Robert Koch-Institut), Jörn Walter (Uni des Saarlandes) und Dagmar Wieczorek (Uniklinik Düsseldorf).
Über das DRESDEN-concept Genome Center (DCGC)
Das DCGC ist ein gemeinsames Sequenzierungszentrum der Technischen Universität Dresden und des MPI-CBG. Es ist eines von vier DFG-geförderten deutschen Kompetenzzentren für Next Generation Sequenzierung. Das Verbundprojekt ist ein Zusammenschluss von Mitarbeitern der TU Dresden und des MPI-CBG, sowie des CSBD und des Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD). Das Zentrum besteht aus drei Plattformen, die sich auf long-read-Sequenzierungstechnologien, Einzelzell-Sequenzierung und short-read-Sequenzierung konzentrieren.