Tiefe Integration des Biobankings 
in die Laborprozesse

Als Mitglied des German Biobank Networks (GBN) erhält die Universitätsmedizin Greifswald Mittel aus der Infrastrukturförderung. Zusätzliche Gelder aus dem Sondervermögen sollen dieses Ökosystem stärken. Mit diesem Budget soll sich die Universitätsmedizin insbesondere bei der Biomarkerforschung Industriepartnern öffnen – um mehr klinische Studien zu ermöglichen.

Stärkung des Studienstandortes

„Mit den Geldern wollten wir unsere Prozesse überdenken und ­effizienter machen“, erklärte Prof. Dr. Matthias Nauck. Die COVID-19-Pandemie, so der Leiter des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin der Universitätsmedizin Greifswald, habe gezeigt, dass wir auf Krisensituationen nicht gut vorbereitet sind. Ziel auch im Kontext von NUM sei es, diesen Aspekt auszubauen, „sodass wir in Krisen für Biomarkerforschung und Probengewinnung besser aufgestellt sind – mit den richtigen Qualitätsmaßstäben.“

Gefördert werden konkret Investitionen in fünfstelliger Höhe je Standort in diesem Jahr. Ferner wird wissenschaftliches ebenso wie technisches Personal finanziert – etwa MT.

Arbeit mit zahlreichen Studien

„Am Standort Greifswald arbeiten wir mit unterschiedlichen Studien“, so Nauck. Auf lokaler Ebene gehe es dabei um die SHIP-Studie; überregional sei Greifswald etwa Mitglied in der NAKO-Gesundheitsstudie: „Wir lagern Proben aus Neubrandenburg und Umgebung.“ ­Ferner habe man den Zuschlag erhalten, für das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung e.V. (DZHK) Proben der letzten 15 Jahre einzulagern. Ein weiterer Auftraggeber ist das neue Präventions- und Forschungszentrum für Herz-Kreislauf-Krankheiten der Charité, das von der Friede Springer Stiftung mit 70 und vom Land Berlin mit ­sieben Millionen Euro gefördert wird. Das Biobanking geschieht in Greifswald. Die Proben werden in Berlin gesammelt, nach Greifs­walder Vorgaben in Berlin prozessiert und eingefroren. In regelmäßigen Abständen werden sie für die langfristige Einlagerung an die ­Biobank geschickt.

Eingelagert werden bislang 96 Proben je Rack. Mit High-Density-Racks lassen sich jetzt 138 Proben auf jedes Rack bringen. Das bedeutet eine 40 Prozent höhere Lagerungskapazität beim selben Kühlvolumen, freute sich Nauck. „Wir werden vorhandene Proben mit Unterstützung durch eine Workbench (von Askion) in solche Racks umlagern. Das wird uns einen effizienteren Umgang mit Energie und weiteren Ressourcen ermöglichen.“

Dieses Vorgehen bringt technische Herausforderungen mit sich: Proben werden bei üblicherweise minus 80 Grad gelagert. Millionen Proben sollen nun umgelagert werden, automatisiert, aber durch MTL begleitet. „Wir optimieren die Lagerung weiter, indem wir für die Racks Probentypen wie Urin, Serum beziehungsweise EDTA-­Plasma sortieren. Um angefragte Proben zu lokalisieren, müssen so nur wenige Racks bewegt werden“, erläuterte Nauck. Für die NAKO-Studie werde das in einer Biobank bei Helmholtz in München derzeit umgesetzt: Ist zum Beispiel EDTA-Plasma von zahlreichen Probanden gewünscht, lässt sich diese Anforderung durch Bewegung weniger Racks sehr rasch umsetzen – laut dem Institutsleiter um den Faktor zehn im Vergleich zu früheren Racks und nicht sortenreiner Sortierung.

Und welche Rolle für MT?

„MTL sind überall beteiligt, ab dem ersten Schritt“, betonte Nauck. Die Bandbreite reiche vom Handling eintreffender Proben, egal ob lokal über Rohrpost oder von geografisch entfernten Partnern, über Weiterverarbeitung, Prozessierungsschritte mit manueller Arbeit oder Gerätebedienung, Vor- und Nachbereitung von Geräten in der Automation, dem Transport zwischen unterschiedlichen Geräten – sowie bei Nutzung, wenn die Proben vor der Analyse aufgetaut, zentrifugiert und weiter vorbereitet werden.

In Naucks Institut, in dem die Core Unit des Biobankings ange­siedelt ist, gibt es eine wissenschaftliche und eine MTL-Stelle über die Fakultät. Über Drittmittel sind weitere MTL finanziert. In Vollzeit arbeiten hier circa vier MT. Eng ist die Überlappung der Biobank mit den Prozessen im Labor.

Perspektivische Entwicklungen

Im Aufbau befindet sich das Comprehensive Cancer Center MV mit der Universitätsmedizin Rostock. „Dies bedingt eine intensive Annäherung unserer Laboraufgaben an die Versorgung“, beschrieb Nauck. Moderne Omics-Verfahren unterstützen die Suche nach individuellen therapeutischen Lösungen. „Rostock wird sich an unsere Prozesse anpassen – mit einer eigenen Biobank, aber gemeinschaftlichem Betrieb analog zu Greifswald, auf Basis unseres Know-hows.“ Neu entstand ferner in Greifswald ein Fachbereich Genetik mit Professur.

Zudem wird ein Neugeborenen-Screening für MV laut G-BA im Greifswalder Institut durchgeführt. Auch in diesem Zusammenhang startete hier eine Initiative zur Gründung eines Zentrums für Seltene Erkrankungen. Treiber sind die Transfusionsmedizin und die Pädiatrie.

Im Rahmen der Krankenversorgung arbeitet das Labor mit zahlreichen Proben unter entsprechenden Vorgaben. Das Biobanking nutzt einen Großteil dieser vorhandenen Strukturen, wie die Zentrifugierung vor der Weitergabe an Pipettierroboter. Derzeit wird ein solcher Roboter angeschafft, mit Aliquotierung und Einfrieren rund um die Uhr. Das bedeutet eine sehr hohe Probenqualität ohne weitere Be­lastung der MTL.

„Wir sammeln nur Proben im Studienkontext; die Anonymisierung wird durch die Treuhandstelle durchgeführt. Cryogefäße haben nur eine wenig aussagestarke 2D-Kodierung“, erklärte Nauck zum Datenschutz.

Warum ist die Biobank attraktiv für MTL?

„Wir bieten eine spannende Arbeit, die große Sorgfalt erfordert“, so der Biobank-Chef. Die großen, standardisierten Studien unterscheiden sich von den kleinen Studien, die mehr Kommunikation und Flexibilität erfordern. Der Fokus liege auf Präanalytik, es werde – anders als im medizinischen Labor – wenig Analytik gemacht. MTL seien hier das Bindeglied einer langen Kette. Sie leisteten einen wichtigen Beitrag zu wissenschaftlichen Erkenntnissen und zum Fortschritt der Medizin.

Die Zusammenarbeit mit Greifswald ist gefragt aufgrund der Kompetenz in den Prozessen. Nauck zur Motivation: „Wir machen das aus wissenschaftlichem, nicht kommerziellem Interesse. Wir unterstützen die Biomarkerforschung zu Selbstkosten. Vorteil ist die Reputa­tion der Universitätsmedizin. Mit Beteiligung der Labormedizin sind wir publikatorisch sehr erfolgreich – im Durchschnitt erscheint jede Woche eine Peer-Review-Publikation. Wenn man Erfolg so misst, ­zählen wir zu den erfolgreichsten Einrichtungen in Deutschland.“

Langfristig ist Produktivität essenziell

Auch wenn die Greifswalder aktuell Fördergelder erhalten – „langfristig werden wir mit weniger Ressourcen mehr tun müssen“, konstatierte Nauck. „Liquid Biobanking sollte unbedingt in Zusammenarbeit mit dem Labor geleistet werden.“ So könne sich die Laborbereitschaft für die Krankenversorgung auch um Probleme mit Biobanking-Geräten kümmern. Laborflächen, Laborstraßen sollten für das krankenhauseigene Labor ebenso wie für das Biobanking genutzt werden. Die enge Integration in die Laborwelt vermeidet unnötige Aufwendungen in finanzieller ebenso wie in personeller Hinsicht. „So schaffen wir mehr – und setzen mit dieser Herangehensweise Maßstäbe“, ­stellte Nauck fest.