Neue Ausstattung zur effizienteren Sequenzierung

Mit drei kürzlich durch das Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw) geschlossenen Verträgen baut die Bundeswehr ihre Fähigkeiten im Bereich der Genomsequenzierung weiter aus. Neben der Lieferung eines Vollgenomsequenzierers und eines Pipettierroboters wurde die Bereitstellung einer technologischen Analyseplattform vereinbart.

Die aktuelle Entwicklung der Coronavirus-Pandemie zeigt eine dynamische Neuentstehung und Ausbreitung zahlreicher Virusvarianten. Zur Identifizierung und Überwachung der neuen Virusstämme ist insbesondere die Sequenzierung von viralen Genomen – also der Erbinformationen des Virus – ein geeignetes Mittel. Verbunden mit der bioinformatischen Analyse der Daten können die neuen Coronavirus-Varianten weiter erforscht und ggf. zielgerichtete Maßnahmen ergriffen werden.

Das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr (InstMikroBioBw) in München unterstützt die Diagnose der neuen Coronavirus-Varianten mithilfe des Next Generation Sequencing (NGS) seit Ende Januar 2020. Um die NGS-Kapazitäten in der Bundeswehr weiter auszubauen und den Prozess zu optimieren, wurde die nun erfolgte Beschaffung aufgrund der weiterhin hohen Nachfrage unmittelbar seitens des InstMikroBioBw angestoßen. Die Lieferung der drei Produkte soll bereits Ende September 2021 erfolgen.

Für die NGS-Methode ist es notwendig, das Erbgut des Erregers (DNA oder RNA) zunächst aus einer Probe zu extrahieren und dann so umzuschreiben, dass sie sich sequenzieren lässt. Der beschaffte Pipettierroboter übernimmt diesen arbeitsintensiven Prozess, indem er vollautomatisch bis zu 96 Proben gleichzeitig bis zu 24 Stunden am Tag bearbeiten kann. So wird ein kontinuierlicher und zeitoptimierter Ablauf der Probenverarbeitung bis hin zur standardisierten Sequenzierung ermöglicht.

Für die erforderlichen Auswertungen wird der ebenfalls beschaffte Bioinformatik-Analysecluster benötigt, eine Art Minirechenzentrum, welches virtuelle Arbeitsumgebungen bereitstellt, um die sequenzierten Informationen des Erregers beispielsweise mit bisher bekannten Genomen abzugleichen oder Mutationsanalysen zu simulieren, auf deren Grundlage epidemiologische Lageberichte und Prognosen erstellt werden können.

Neben pathologischen und forensischen Untersuchungen, z.B. zur Spurensicherung oder Opferidentifizierung, wird die NGS-Methode auch im Bereich der Erbkrankheiten- und Krebsforschung genutzt. Die nun beschafften Produkte sind daher auch nach Pandemieende in diesem erweiterten Einsatzbereich einsetzbar und tragen zu einer zukunftssicheren Ausstattung des Sanitätsdienstes der Bundeswehr bei.