Einzelzellanalysen in Medizin und Forschung: Interdisziplinäre Zusammenarbeit unverzichtbar

Berlin – Die neuen Möglichkeiten der Einzelzellanalyse – auch „Einzelzell-Omics“ genannt – bieten für die Forschung und die Medizin große neue Möglichkeiten. Verschiedene Disziplinen und Ebenen – Grundlagenforschung, klinische Forschung, Patientenversorgung – müssen eng zusammenarbeiten, um das Potential des Verfahrens effektiv zu nutzen. Darauf weist die interdisziplinäre Arbeitsgruppe „Gentechnologiebericht“ der Berlin-Brandenbur­gischen Akademie der Wissenschaften in einem neuen Reader hin.

„Die neuen Möglichkeiten, Programme aller Zellen eines gesamten Organismus zu erfassen, revolutionieren derzeit die biologische Grundlagenforschung und eröffnen weitreichende Perspektiven für eine moderne personenorientierte und digitalisierte Medizin“ heißt es in der Einleitung.

In Handlungsempfehlungen für den Umgang mit Einzelzelltechnologien und daraus hervorgehenden Einzelzelldaten betonen die Autoren die Bedeutung des Forschungs­gebietes und die Notwendigkeit von wissenschaftlichen Standards für die kommende breite klinische Anwendung.

„Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden, denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt werden“, erläutern die Autoren. Die zelluläre Heterogenität innerhalb von Geweben sei immer ein großes Hindernis im Verständnis und in der Behandlung von Krankheiten gewesen. „Frühere Genomikansätze waren auf Massenanalysen beschränkt, die nur gemittelte Ergebnisse über alle Probezellen lieferten. Die Untersuchung der zellulären Heterogenität in der Einze­lzellauflösung ist erst seit einigen Jahren möglich, und kommt heute weltweit zum Einsatz, um die Grundmechanismen und somit auch die Pathogenese solcher Erkrankungen zu begreifen“, so die Autoren.

Besonders wichtig sei künftig die enge Zusammenarbeit von Klinikärzten, Biologen, Bioinformatikern, IT-Spezialisten, aber auch Entwicklern medizinischer Geräte und Ingenieuren in diesem Feld. „Die wahrscheinlich wichtigste Anforderung ist die Entwicklung von geeigneten Forschungsstrukturen, die alle genannten und für die Einzelzell-Omics relevanten unterschiedlichen Fachkompetenzen miteinander verbinden können, zum Beispiel in internationalen Netzwerken“, heißt es in dem Reader. Für die klinische Entwicklung der Einzelzell-Omics sei es von entscheidender Bedeutung, „dass diese Sektoren für eine nahtlose Zusammenarbeit effizient miteinander verbunden werden können“, so die Autoren.

hil