Mehr als fünf Millionen Patientenproben in zwei Systemen automatisiert und nach den neuesten Qualitätsstandards einlagern – das ist nun möglich in der neuen Heidelberg Cell and Liquid Biobank (CLB). Das neue Lager ist damit eine der zentralen Strukturen für die patientenorientierte Forschung der Universität Heidelberg. Neben Blut, Gewebe und Zellen werden auch dazugehörige Daten gespeichert – eine Schatzkammer in der medizinischen Forschung. Zu den gespeicherten Daten zählen pseudonomysierte Angaben wie das Geschlecht, Alter und die Krankengeschichte. In Forschungsprojekten können die Daten dann verwendet werden, um Ursachen und Mechanismen von Krankheiten zu verstehen sowie Diagnosemethoden zu verbessern und Therapien zu entwickeln.
Einlagerung und Kryokonservierung
Bis zu 240.000 Proben können kryokonserviert werden (bei -196 °C) und bis zu 2,6 Millionen Proben bei -80 °C. Letzteres lässt sich auf bis zu 5,2 Millionen Proben erweitern. Zur Eröffnungsfeier wurden symbolisch Proben eingelagert, der reguläre Betrieb war schon vorher aufgenommen worden. Eingelagerte Proben stammen von Patientinnen und Patienten aus der Regelversorgung sowie von Studienteilnehmenden. Alle Arbeitsschritte, die eine Probe durchläuft, werden in einem Laboratory-Information-Management-System (LIMS) präzise dokumentiert – von der Patienteneinwilligung, der Probenentnahme und der Pseudonymisierung der Spenderdaten über Aufbereitung, Einfrieren und Einlagerung bis hin zur späteren Ausgabe für Forschungszwecke. Back-up-Systeme schützen vor einer Unterbrechung der Kühlung.
Dank der automatisierten Systeme bleiben die Temperaturen stabil und stellen den Stop der biologischen Prozesse der Proben sicher, damit diese ihre Eigenschaften nicht verändern oder unbrauchbar werden. Auch unter Nachhaltigkeitsaspekten ist die CLB eine sinnvolle Infrastruktur: Zentrale, energieeffiziente Großsysteme ersetzen zahlreiche dezentrale Freezer. Das spart Energie, erhöht die Lagerkapazität und schafft zusätzliche Laborflächen.
Detaillierte Dokumentation
Gefördert wurde das Projekt unter anderem von der Dietmar Hopp Stiftung und dem Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. Um auch die Probenaufbereitung zu automatisieren, wird in der CLB derzeit ein Pipettierroboter eingesetzt für die Isolation mononuklearer Zellen. Jedes eingelagerte Röhrchen ist mit einem Barcode versehen – der Fingerabdruck der Probe und den pseudonymisierten Daten. Die Proben werden dann in Behältern mit flüssigem Stickstoff für die 80 °C-Kühlung oder durch eine Pforte in das Lagersystem eingegeben. Dann beginnt die vollautomatisierte Verarbeitung in Form von Schienensystemen und weitere Transportsysteme, welche die Proben an den vorgesehenen Ort im Kühlsystem bringen. Mithilfe von Kameras können Mitarbeitende die korrekte Einlagerung überwachen. Werden die Proben für eine aktuelle Forschungsarbeit wieder ausgegeben, läuft der Prozess rückwärts ab. Alle Schritte werden im LIMS dokumentiert.
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