Next-Generation-Verfahren und bioinformatische Lösungen für umfassende Einzelzellanalysen entwickeln

Das Next-Generation-Sequencing (NGS) von Einzelzellen ist von großer Bedeutung, wenn es darum geht, komplexe biologische Prozesse wie die Heterogenität im Verlauf einer Krebserkrankung zu verstehen. Am Fraunhofer ITEM in Regensburg werden solche Verfahren verwendet, um die typischen Eigenschaften von Krebszellen in definierten Entwicklungsstadien der systemischen Krebserkrankung zu bestimmen und dadurch neue Ansatzpunkte für Therapien zu eröffnen. Mithilfe unterschiedlicher Technologien werden seltene Tumorzellen aufgespürt, angereichert und isoliert.  

Molekulare Diagnostik

Isolierte Einzelzellen werden für die nachfolgende Amplifikation des Genoms und/oder Transkriptoms der Zelle optimal vorbereitet. Nach der Amplifikation kommen speziell entwickelte Qualitätskontroll-Assays zum Einsatz, welche die Qualität des amplifizierten Materials überprüfen. Dadurch wird gewährleistet, dass nur amplifizierte Einzelzellproben von hoher Qualität, mit denen sich verlässliche Daten generieren lassen, in nachgeschalteten NGS-Anwendungen analysiert werden. Definierte Arbeitsschritte der verschiedenen NGS-Anwendungen beinhalten eine Reihe von Qualitätsparametern, die unabhängig von der Assay- und Sequenzierungstechnologie sind. Angepasste Open-Source-Software und von der Fraunhofer-Projektgruppe entwickelte innovative Applikationen ermöglichen eine NGS-Datenanalyse, die maßgeschneidert für die speziellen Anforderungen von Einzelzell-Amplifikationsverfahren sind. Das Fraunhofer-Team in Regensburg verfügt über umfassende Erfahrung mit der Entwicklung und Optimierung von Arbeitsabläufen von der Einzelzelle bis hin zu angepassten NGS-Workflows und der bioinformatischen Auswertung.