Die Biobank: Fundus für Forschung und Fortschritt

Auffälligkeiten im Blutbild, Genveränderungen, spezifische Antikörper, Eiweiße oder Hormone – Krankheiten hinterlassen Spuren im Organismus. Diese Biomarker lassen sich in gezielten Laboruntersuchungen von Blut, Urin oder Körpergewebe finden und messen. Solche Tests sind nicht nur Teil der Diagnostik vieler akuter und chronischer Krankheiten zum Beispiel von Infektionen, Herzinfarkt, Stoffwechselerkrankungen oder Krebs. Auch die medizinische Forschung kommt ohne derartige Laboruntersuchungen nicht aus, wenn es darum geht, Krankheitsursachen zu erkennen oder neue Therapieansätze zu entwickeln. Wichtigste Voraussetzung für die Forscher ist dabei das Material: Blut, andere Körperflüssigkeiten oder aber Gewebeproben, zum Beispiel von Tumoren. Gesammelt und aufbewahrt wird dieses Biomaterial in hochspezialisierten Speichern, Biobanken genannt. Eine davon ist die Integrierte Biobank am UKJ. Entstanden für die Sammlung von Proben für das Kompetenznetz Sepsis und das Integrierte Forschungs- und Behandlungszentrum Sepsis und Sepsisfolgen am UKJ, ist sie im vergangenen Jahr erweitert und zur zentralen Forschungseinrichtung der Medizinischen Fakultät ausgebaut worden. Ein interdisziplinäres Team aus Ärzten, Naturwissenschaftlern, Informatikern und medizinisch-technischen Assistenten arbeitet hier erfolgreich zusammen.

Quelle: Uniklinikum Jena

Das zentrale Laborgebäude am Standort Jena-Lobeda: Privatdozent Dr. Dr. Michael Kiehntopf läuft die Treppe hinab ins Kellergeschoss. Hinter abgeschlossenen Glastüren summen große Ultratiefkühlschränke. In einem anderen Raum stehen mit flüssigem Stickstoff gefüllte Tanks, einem für die Aufbewahrung von Biomaterial gängigen Kühlmittel. „Dort lagern wichtige Bioproben bei sehr tiefen Temperaturen“, erklärt der Labormediziner, der die Biobank leitet. In kleinen, Gerüsten ähnelnden Boxen werden die Materialproben in diese Tanks eingehängt. Bei bis zu minus 150 Grad Celsius tiefgekühlt, können sie so monatelang, teils über Jahre aufbewahrt werden. Ein Nachbarraum beherbergt die neueste Errungenschaft der Biobank: ein vollautomatisiertes, videoüberwachtes Minus-80-Grad-Tiefkühllager. Hinter einer Glasscheibe sind kleine Röhrchen zu erkennen, davor Trägerschalen mit wabenförmigen Aufsätzen. Blutproben werden hier maschinell pipettiert und zugeordnet. Die UKJ-eigene Rohrpostanlage, über die die Kliniken und Institute in Jena-Lobeda verbunden sind, spuckt das wertvolle Material direkt davor aus. Probenmaterial aus anderen deutschen Kliniken, das für sogenannte multizentrische – an mehreren Forschungseinrichtungen gleichzeitig laufende – Studien benötigt wird, kommt per Spezialtransport auf Trockeneis gebettet in die Jenaer Biobank. „Bis zu 1,5 Millionen Proben können hier allein im vollautomatisierten Probenlager gelagert werden“, erläutert Kiehntopf.

Das Kühlsystem wird rund um die Uhr technisch überwacht. Denn schon eine kurzzeitige Unterbrechung der Kühlkette kann dazu führen, dass wertvolles Probenmaterial verdirbt – ein Super-GAU für laufende oder geplante Studien. Umso wichtiger sind standardisierte technische Abläufe, wie Kiehntopf erklärt: „Bei einer Störung springt sofort automatisch ein Ersatzaggregat an, und wenn dieses auch noch ausfallen sollte, dann wird mit flüssigem Stickstoff gekühlt, so dass die Kühlkette keinesfalls unterbrochen wird.“ Strenge Standards gelten auch für die Gewinnung und Verarbeitung der eingelagerten Proben. „Um Untersuchungsergebnisse seriös vergleichen zu können, kommt es auf eine einheitliche Qualität von Probenentnahme und Verarbeitung an.“ Die Integrierte Biobank gehört zur German Biobank Alliance (GBA) einem Verbund von insgesamt elf führenden Biobanken in Deutschland, die sich besonders hohen Qualitätsstandards verschrieben haben.

Das Kühlsystem wird rund um die Uhr technisch überwacht. Denn schon eine kurzzeitige Unterbrechung der Kühlkette kann dazu führen, dass wertvolles Probenmaterial verdirbt – ein Super-GAU für laufende oder geplante Studien. Umso wichtiger sind standardisierte technische Abläufe, wie Kiehntopf erklärt: „Bei einer Störung springt sofort automatisch ein Ersatzaggregat an, und wenn dieses auch noch ausfallen sollte, dann wird mit flüssigem Stickstoff gekühlt, so dass die Kühlkette keinesfalls unterbrochen wird.“ Strenge Standards gelten auch für die Gewinnung und Verarbeitung der eingelagerten Proben. „Um Untersuchungsergebnisse seriös vergleichen zu können, kommt es auf eine einheitliche Qualität von Probenentnahme und Verarbeitung an.“ Die Integrierte Biobank gehört zur German Biobank Alliance (GBA) einem Verbund von insgesamt elf führenden Biobanken in Deutschland, die sich besonders hohen Qualitätsstandards verschrieben haben.

Doch wie kommt die Biobank überhaupt an die wichtigen Biomaterialien wie Blut oder Gewebeproben und unter welchen Voraussetzungen dürfen Wissenschaftler das Material nutzen? „Das geht nur mit der Hilfe und Unterstützung von Patienten oder gesunden Probanden, die sich freiwillig dazu bereit erklären, die Forschung zu unterstützen und Biomaterial zu spenden“, betont der Wissenschaftler. Voraussetzung ist eine Einwilligungserklärung und die Genehmigung der Studie, für die das Material benötigt wird, durch die Ethik-Kommission des UKJ. Die Spender können ihre Zustimmung jederzeit ohne Angaben von Gründen widerrufen. Die Proben werden verschlüsselt gespeichert und gelagert, können aber über Scan-Codes jederzeit laufenden Forschungsvorhaben zugeordnet werden. Sie dürfen nur im Rahmen der jeweiligen Zweckbestimmung für die Forschung verwendet werden – und zwar ausschließlich von den dafür autorisierten Wissenschaftlern.

Probenspender leisten damit einen großen Beitrag für die Forschung“, betont Kiehntopf. „Wir sind den Spendern, die durch ihre Spende keinen persönlichen Vorteil haben, für die aber in der Regel entscheidend ist, dass sie damit die Forschung unterstützen können, sehr zu Dank verpflichtet.“

Quelle: Uniklinikum Jena

07.08.2019

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