Technologienetzwerke und Serviceeinheiten Heidelberg
Genom- und Proteom -Serviceeinheit
Die Serviceeinheit Genomics und Proteomics ist eine zentrale Infrastruktur des DKFZ, die ihre Kapazitäten mit geschultem Personal einem großen Nutzerkreis für moderne Forschungsansätze zur Verfügung stellt. Das breit gefächertes, innovative Service-Portfolio wird durch Unterstützung beim Projektdesign und bei der Datenanalyse begleitet. Eine sehr hohe Datenqualität wird durch die Einhaltung strikter Qualitätsstandards garantiert. Eingehende Aufträge werden gemäß dem „first come – first served“ –Prinzip bearbeitet.
Der technologische Portfolio der Serviceeinheit Genomik und Proteomik des DKFZ umfasst folgende Servicebereiche:
- Mit der Unit „High Throughput Sequencing“ wurde eine der größten Next-Generation Sequenziereinheiten Europas etabliert. Unter Einsatz der Illumina Technologie – HiSeq-, MiSeq-, NovaSeq- und NextSeq- Sequenzierung und die Illumina Hi-Seq X-Ten Plattform - werden Ganzgenom-, Exome-, ChIP-, Bisulfit-, mRNA-, small RNA- und Amplicon-Sequenzierungen durchgeführt. Die Unit ist neben ihrer Beteiligung an zahlreichen wissenschaftlichen DKFZ In-House Projekten in viele nationale und internationale Krebsgenomprojekte involviert (z.B, INFORM, DKTK). Die einzigartige Illumina X-Ten Plattform zur Ganzgenom-Sequenzierung, die vom DKTK finanziert und in den Jahren 2014-2015 am Standort Heidelberg etabliert wurde, ermöglicht die Sequenzierung von mehreren tausend Patientenproben pro Jahr.
Array-basierte Technologien (Illumina, Agilent und Affimetrix) werden in der „Microarray“-Unit zur Expressionsanalyse, zum miRNA Profiling, sowie für die Genotypisierung und für die Methylierungsanalyse von Genomen eingesetzt - Technologien, die tiefe Einblicke in die molekularen Profile von Nukleinsäuren und deren Veränderungen im Verlauf einer Krankheit erlauben.
Darüber hinaus wird ein Array-basierter Kinase-Aktivitäts-Profiling-Service angeboten. Seit Januar 2019 sind der Sequenzierungs- und Microarray-Services für die klinische Analyse sind nach DIN EN ISO/IEC 17025 zertifiziert. - Zur qualitativen und quantitativen Analyse von Proteinen, Proteinmodifikationen und kleinen Molekülen stehen state-of-the-art Massenspektrometrie und NMR-Analytik bereit.
- Im Bereich Functional Genomics steht ein Service zur Produktion von Antikörpern gegen krebsrelevante Proteine, die z. T. bereits in der Diagnostik eingesetzt werden, zur Verfügung. Das Angebot umfasst die Produktion von mono- und polyklonalen Antikörpern, sowie die non-GMP Herstellung und Reinigung von Antikörpern in größerem Maßstab für präklinische Studien.
Für Untersuchungen zur Expression von Proteinen und Proteinmutanten in vitro und in vivo und deren funktioneller Wirkung bietet die GPCF eine innovative Technologie unter Einsatz von isogenen, stabilen, rekombinanten Zelllinien an. Solche Zelllinien können z.B. zur Analyse in Xenograft Mausmodellen eingesetzt werden. Darüber hinaus wurde ein Lenti / Retrovirus-Transduktionsservice eingerichtet, der die Beantragung, die Risikobewertung, die Zelllinientransduktion und die vollständige Sicherheitsdokumentation der Prozesse umfasst. - Im Rahmen einer zentralen Infrastruktur betreiben wir einen Gerätepark, der durch die Core Facility betreut und den Nutzern des DKFZ zur Verfügung gestellt wird. Schließlich verfügt die Core Facility Genom und Proteom über die weltweit größte genomweite Ressource von klonierten humanen Genen (> 17.000 humane Gene) und stellt diese im Haus für die Expression der kodierten Proteine zur Verfügung, auch in isogenen Zelllinien.
Um die angebotenen Services stets auf aktuellem Stand zu halten, führen wir gemeinsam mit wissenschaftlichen Einheiten Projekte durch, in denen moderne Technologien in der Serviceeinheit etabliert und im Anschluss allgemein angeboten werden. Darüber hinaus informiert die Serviceeinheit über neueste Entwicklungen im Rahmen von Tech-Talks, Seminaren und Kursen.neueste Entwicklungen im Rahmen von Tech-Talks, Seminaren und Kursen.
Dr. Rainer Will
Technologie-Netzwerk: Immunmonitoring
Die DKFZ/NCT Immunmonitoring Einheit besteht seit 2015 und hat seitdem zahlreiche klinische Studien mit insgesamt über 700 Patient:innen betreut.
Aktuell führen wir Blut- und Gewebebasiertes Immunmonitoring für 14 klinische Studien durch, darunter viele innovative Phase I Studien von viele Heidelberger Wissenschaftlern, aber auch Phase I und II Studien mit externen Sponsoren. Die Studien umfassen Patient:innen mit Hirn-, Lungen-, Speiseröhren-, Darm-, Brust- und Hautkrebs, die mit immunmodulatorischen Antikörpern, Impfstoffen, Strahlentherapie oder zellulären Infusionsprodukten behandelt werden.
Unser Methodenspektrum entwickelt sich fortwährend. Unser Anspruch ist es dabei, individuelle immunologische Analysen auf dem neuesten Stand der Wissenschaft anzubieten. Gleichzeitig verfügen wir über ein Qualitätsmanagementsystem und können GMP- und GCLP-konforme Messungen durchführen.
Unser Verständnis des Immunsystem wird aktuell durch technologische Innovationen rasch vorangetrieben. Vorbei sind die Zeiten, als nur vorausgewählte Parameter auf Populationsebene gemessen wurden. Hochauflösende Verfahren ermöglichen es uns heute, Immunzellrezeptoren, funktionelle Parameter, Zellzustand und Evolution genau zu untersuchen:
- Hochparametrische Durchflusszytometrie (BD FACS Lyric, 12 Fluoreszenzparameter) von phänotypischen und funktionellen Zelleigenschaften liefert uns grundlegende Informationen über die zelluläre Zusammensetzung von Blut- und Gewebeproben. Wir etablieren aktuell höher dimensionierte Messungen frischer Proben, damit ein Großteil der Zellen für nachfolgende Analysen erhalten bleibt.
- Immunzellreaktivität und Antigenspezifität werden mittels ELIspot, ELISA, Luminex, sowie durchflusszytometrischen und Sequenzierungs-basierten Analysen gemessen. So charakterisieren wir z.B. Zytokinproduktion, die Häufigkeit von Antigenreaktiven Zellen und/oder die Immunrezeptoren, welche für die Antigenerkennung verantwortlich sind.
- T-Zell Rezeptor (TZR) Sequenzierung und Entschlüsselung: Die Analyse von Immunrezeptor-Repertoires ist eine neue Technologie, die uns hilft Immunantworten zu verfolgen und zu verstehen. Wir benutzen ein kommerzielles Kit (ImmunoSeq) um das TZR (beta) Repertoire zu untersuchen und unterstützen damit gerne DKTK Partner, die Interesse an Immunrepertoireanalysen haben. Die Sequenzierungen werden von der DKFZ Hochdurchsatz-Sequenziereinheit durchgeführt.
- Die Verfügbarkeit von Hochdurchsatz Einzelzellsequenzierung erlaubt einen Quantensprung im Immunemontoring: Selbst in extrem diversen Immunzellpopulationen können wir nun die Funktionalität einzelner Zellen untersuchen und gleichzeitig ihren Antigen-spezifischen Rezeptor identifizieren. Wir verwenden dabei die 10x Technologie, um Informationen über TZR, Transkriptom und/oder Proteom von bis zu 10.000 Einzelzellen pro Probe zu erhalten.
- Die strategische Kombination von funktionellen Messungen mit Next-Generation-Sequenzierungs-basierten Ansätzen in Blut, Gewebe, expandierten T-Zellen oder Tumor-infiltrierenden Lymphozyten ermöglicht uns die rasche Entschlüsselung von potentiell Tumor-reaktiven Rezeptoren, welche kloniert und in vitro auf ihre Funktionalität geprüft werden können.
Für mehr Informationen besuchen Sie bitte die Immunmonitoring-Website des DKTK.
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