Powered by

CeGaT: Der Spezialist für DNA- und RNA-Sequenzierungen

Die rasanten technologischen Fortschritte stellen Sequenzier-Dienstleister vor neue Herausforderungen. Was möglich ist, wird am Markt auch verlangt: zuverlässige und schnelle Sequenzanalysen, bei denen selbst ganze Genome im Zeitraum von Tagen bis Wochen bearbeitet werden. Das geht nur mithilfe modernster Hochdurchsatztechnologien. Seit rund einem Jahr bietet die Tübinger CeGaT GmbH DNA- und RNA-Sequenzierungen auf dem neuesten Stand der Technik für alle Bereiche der Life Sciences.

Was „früher“, also ungefähr Anfang dieses Jahrtausends, noch Jahre gedauert hat, ist heute in wenigen Wochen machbar: Das Lesen und Durchsuchen ganzer Genome nach spezifischen Abschnitten, die Hinweise auf bestimmte Erkrankungen geben. „Wir verbinden das Hochdurchsatz-Screening mit der Diagnostik, das ist momentan unser Schwerpunkt. Wir können das heute in einer Dimension anbieten, die es noch nie gab“, sagt Dr. Dr. Saskia Biskup, die Gechäftsführerin der CeGaT GmbH. Sie nennt Zahlen: 30.000 Gene können mithilfe der neuen Geräte gleichzeitig analysiert werden. Das ermöglicht in Rekordgeschwindigkeit die Untersuchung ganzer Exome, also der Gesamtheit aller kodierenden Bereiche der DNA in einem Organismus. „Wir fassen alle Gene, die für eine bestimmte Krankheit bekannt sind, in einem Diagnostik-Panel zusammen und sequenzieren sie parallel. Dadurch wird die Untersuchung nicht nur schneller, sondern auch günstiger“, so Saskia Biskup.

„Das wird eine Revolution in der genetischen Diagnostik auslösen“, ist sich Saskia Biskup sicher. Sie spricht in der Zukunftsform, weil die Entwicklung so neu ist, dass sie noch gar nicht bis zu allen Ärzten durchgedrungen ist, die genetische Analysen benötigen. Die betreuenden Mediziner und ihre Patienten mussten früher manchmal Monate warten, bis bestimmte Testergebnisse vorlagen, das wird sich nun drastisch ändern. Möglich wird das durch die neueste Gerätegeneration, die bei der CeGat GmbH bereits zum Einsatz kommt. CeGaT war das erste Unternehmen am deutschen Markt, das über das SoLiD-Hochdurchsatz-Sequenzier-System von Applied Biosystems verfügte.

CeGaT führt die Revolution in der genetischen Diagnostik an

Dr. Dr. Saskia Biskup und Dr. Dirk Biskup leiten die CeGaT GmbH. Der Firmenname steht für "Center for Genomics and Transcriptomics". © Lehmann

Er ist zurzeit das leistungsfähigste „Arbeitstier", mit dem Gene von Diagnostik-Panels gescreent werden können. „Bei jedem Panel, das wir aufbauen, wird eine Etablierungsphase vorgeschaltet, in der wir alles, was wir mit dem Hochdurchsatz-Gerät finden, in unabhängigen Experimenten mit herkömmlichen Sequenziertechnologien überprüfen", erklärt Dr. Dirk Biskup, der das Unternehmen gemeinsam mit seiner Frau leitet. Die beiden gehen auf Nummer sicher: „Erst wenn wir bei der Sequenzierung von rund hundert Genen in den Kontrollexperimenten 100-prozentige Übereinstimmung finden, geht die Sequenzierung auf dem Hochdurchsatz-Gerät in die Routine", sagt Dirk Biskup.

Nicht bei jedem Panel geht es gleich um hunderte von Genen. Zurzeit konzentriert sich CeGaT auf vier Panels: Epilepsie, Parkinson, Augenkrankheiten und Stoffwechsel-Erkrankungen. „Das Epilepsie-Panel umfasst rund 500 Gene, bei Parkinson sind es ‚nur' etwa 50", sagt Saskia Biskup. Zur Entwicklung der Panels gehört als ein wichtiger Arbeitsschritt die Anreicherung der jeweiligen Gene. Dazu greift CeGaT auch auf externe Kompetenzen zurück und kooperiert mit namhaften Partnern aus Forschung und Industrie. Auch mit Applied Biosystems, dem in den USA ansässigen Lieferanten des Hochdurchsatz-Sequenzierers, arbeitet CeGaT auf der Entwicklungsebene zusammen. „Wir sind Projektpartner im Bereich diagnostischer Anwendungen und in diesem Bereich Hauptansprechpartner für das Unternehmen in Europa", sagt Dirk Biskup.

Prinzipiell ist CeGaT offen für alle Sequenzierprojekte rund um DNA und RNA, aus Tieren und Pflanzen ebenso wie aus Mikroorganismen. „Auch Metagenom-Projekte interessieren uns, es gibt zum Beispiel interessante ernährungsphysiologische Fragestellungen, bei denen Genome diverser Magen-Darm-Bakterien verglichen werden", ergänzt Saskia Biskup. Der Schwerpunkt wird aber wohl die Humangenetik bleiben, nicht zuletzt, weil Saskia Biskup Fachärztin für Humangenetik ist. Neben der Leitung der CeGaT GmbH unterhält sie auch eine eigene Praxis für Humangenetik. Hier werden Patienten und Kunden über alle Aspekte der genetischen Diagnostik informiert, erfahren, wie aussagekräftig die Ergebnisse sind und bekommen Hilfestellungen zu ethischen Fragen.

Gute Basis für eine Firmengründung: Top-Ausbildung und Erfahrung

Kernstück des CeGaT-Geräteparks ist das Hochdurchsatz-Sequenziersystem SoLiD von Applied Biosystems. © Lehmann

Die beiden Doktortitel hat sich Saskia Biskup in einer beeindruckenden Universitätslaufbahn erarbeitet. Sie hat zunächst in Würzburg Medizin studiert und nebenbei einen Aufbaustudiengang in Biologie belegt. „Es gab in Würzburg damals ein Pilotprojekt für Mediziner, die sich für die Forschung interessieren. Sie wurden nach einem etwas verkürzten Studium der Biologie als Doktoranden in der Biologischen Fakultät zugelassen", erzählt Saskia Biskup. Die belastbare Studentin legte noch eins drauf und machte an der Uni Heidelberg auch noch eine Zusatzausbildung in Bioinformatik. Sowohl die Biologie als auch die Medizin führte Saskia Biskup bis zur Promotion, sie erwarb den Dr. med. und den Dr. rer. nat.

Nebenbei blieb noch Raum für das Private: Auf einem Würzburger Tennisplatz lernte sie ihren zukünftigen Ehemann kennen, den Diplom-Kaufmann Dr. Dirk Biskup. Beide verbrachten nach der Promotion einige Zeit in den USA, um ihren beruflichen Horizont zu erweitern und internationale Erfahrung zu sammeln. Nach der Rückkehr nach Deutschland schloss Saskia Biskup ihre Facharztausbildung zur Humangenetikerin an der Uni Tübingen ab. Für eine Firmengründung in den Life Sciences bilden die beiden ein geradezu ideales Team: Sie bringt die medizinische und wissenschaftliche Kompetenz ein, er das wirtschaftliche Know-how. „Wir ergänzen uns sehr gut und hatten auch schon früh die Idee, eine eigene Firma zu gründen", sagt Dirk Biskup. Den Business-Plan haben sie natürlich selbst entworfen und damit die Banken als Kreditgeber überzeugt.

Die Kunden profitieren von technischer und persönlicher Exzellenz

Für Saskia Biskup war die Entscheidungsfreiheit eine große Motivation zur Firmengründung. „Ich wollte die neuesten Technologien anwenden, zu denen ich an der Universität nicht so ohne weiteres Zugang bekommen hätte. Finanzierungen von teuren Großgeräten sind zwar auch dort möglich, aber das ist in der Regel sehr langatmig und wir hatten Bedenken, dass uns die Konkurrenz aus den USA zuvorkommen könnte, wenn wir zu lange damit warten, uns ein Team und eigene Kompetenzen aufzubauen.“

Das Team aus hochqualifizierten und motivierten Mitarbeiten zusammenzustellen, war gar nicht so einfach. „Es gibt kaum gute Leute auf dem Arbeitsmarkt, die sich mit humangenetischen Fragestellungen auskennen. Das war uns jedoch sehr wichtig, gerade weil wir mit den allerneuesten Methoden arbeiten wollten. Zum Teil haben wir Protokolle bereits angewendet, bevor sie überhaupt für die Allgemeinheit gedruckt wurden“, erzählt Saskia Biskup. Mit Dr. Detlef Böhm konnte die CeGaT GmbH einen der „deutschlandweit besten Experten“ für Sequenzierung, Diagnostik und Datenverarbeitung als gesamtverantwortlichen Laborleiter gewinnen, wie Dirk Biskup betont. „Dr. Böhm hat bereits in der Vergangenheit bewiesen, dass er ein Pionier im Etablieren neuer Methoden für die humangenetische Diagnostik ist. Er ist aufgrund seines Detailwissens und der Breite seines Know-how der ideale Laborleiter für CeGaT“, so Dirk Biskup. Zudem konnte mit Dr. Christian Wilhelm ein Leiter für die humangenetische Diagnostik gewonnen werden, der die klassischen auf dem Markt befindlichen Methoden seit Jahren anwendet und beherrscht.

Das aufwändige Recruiting hat sich gelohnt. Das jetzige Firmenteam umfasst sieben erstklassige Fachleute, auf die sich die Gründer verlassen können – und die mitziehen, wenn es darum geht, Innovationen so schnell wie möglich umzusetzen. Damit stellt das Unternehmen sicher, dass seine Sequenzier-Dienstleistungen in Qualität und Schnelligkeit stets dem höchstmöglichen Standard entsprechen. Die Zertifizierung als humangenetisches Diagnostiklabor steht kurz bevor.

Glossar

  • Bakterien sind mikroskopisch kleine, einzellige Lebewesen, die zu den Prokaryoten gehören.
  • Desoxyribonukleinsäure (DNS / DNA) trägt die genetische Information. In den Chromosomen liegt sie als hochkondensiertes, fadenförmiges Molekül vor.
  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Das Genom ist die gesamte Erbsubstanz eines Organismus. Jede Zelle eines Organismus verfügt in Ihrem Zellkern über die komplette Erbinformation.
  • Mit Kompetenz im biologischen Sinn ist die Eigenschaft eines Bakteriums gemeint, DNA von außen aufnehmen zu können.
  • Aufgabe der Life Sciences ist die Erforschung, Entwicklung und Vermarktung von Produkten, Technologien und Dienstleistungen auf Basis der modernen Biotechnologie.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Die Ribonukleinsäure (Abk. RNS oder RNA) ist eine in der Regel einzelsträngige Nukleinsäure, die der DNA sehr ähnlich ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Zuckerphosphat-Rückgrat sowie einer Abfolge von vier Basen. Allerdings handelt es sich beim Zuckermolekül um Ribose und anstelle von Thymin enthält die RNA die Base Uracil. Die RNA hat vielfältige Formen und Funktionen; sie dient z. B. als Informationsvorlage bei der Proteinbiosynthese und bildet das Genom von RNA-Viren.
  • Screening kommt aus dem Englischen und bedeutet Durchsiebung, Rasterung. Man versteht darunter ein systematisches Testverfahren, das eingesetzt wird, um innerhalb einer großen Anzahl von Proben oder Personen bestimmte Eigenschaften zu identifizieren. In der Molekularbiologie lässt sich so z.B. ein gewünschter Klon aus einer genomischen Bank herausfiltern.
  • a) DNA-Sequenzierung ist eine Methode zur Entschlüsselung der Erbinformation durch Ermittlung der Basenabfolge. b) Protein-Sequenzierung ist eine Methode zur Ermittlung der Aminosäurenabfolge.
  • Bioinformatik ist eine Wissenschaft, die sich mit der Verwaltung und Analyse biologischer Daten mit Hilfe modernster Computertechnik, befasst. Dient derzeit hauptsächlich zur Vorhersage der Bedeutung von DNA-Sequenzen, der Proteinstruktur, des molekularen Wirkmechanismus und der Eigenschaften von Wirkstoffen. (2. Satz: mwg-biotech)
  • Epilepsien sind Funktionsstörungen des Gehirns, bei denen es zu spontanen, unkontrollierten Entladungen der Nervenzellen kommt. Kontrollieren diese Nervenzellen Muskelkontraktionen, kommt es zu Krämpfe und damit zu unkoordinierten, schnellen Bewegungen, die der Epilepsiekranke nicht steuern kann. Sind Nervenzellen betroffen, die für das Denken und Bewusstsein eine Rolle spielen, verliert ein Betroffener bei einem Anfall das Bewusstein.
  • Als Metagenom bezeichnet man die Gesamtheit des Erbguts der Mikroorganismen einer bestimmten Lebensgemeinschaft oder eines Lebensraums.
  • Ein Exom ist die Gesamtheit aller kodierenden Bereiche der DNA in einem Organismus.
Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/aktuell/cegat-der-spezialist-fuer-dna-und-rna-sequenzierungen/