Gensequenzierung im Eilzugstempo und sogar schneller, als es der weltbekannte US-Genomforscher Craig Venter kann: Univ.-Prof. Dr. Teresa Wagner, Leiterin der Forschungsgruppe für erblichen Brust- und Eierstockkrebs an der Abteilung für Spezielle Gynäkologe am Wiener AKH, und andere aus Österreich stammende Wissenschaftler haben den Nachweis erbracht, dass ihre Gen-Enschlüsselungsmethode DHPLC | 100-mal schneller, wesentlich billiger, aber ebenso exakt wie die herkömmlichen Verfahren ist.
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Das geht aus einer Studie hervor, welche die Wissenschafterin vergangene Woche beim "Human Genetics Meeting", dem Jahreskongress der amerikanischen Humangenetiker-Gesellschaft, in Philadelphia (USA) präsentierte. An diesem international wichtigsten Humangenetik-Kongress nehmen rund 5.000 Fachleute teil.
"Wir sind erstmals 1995 mit dem DHPLC-Verfahren (Denaturing high-performance liquid chromatography) in Kontakt gekommen. Wir waren damals verzweifelt, weil wir wussten, dass wir uns die Methode des direkten Sequenzierens nicht leisten konnten, alle anderen Verfahren aber nicht unseren Standards der Sicherheit und Genauigkeit entsprachen", erklärte die Wissenschafterin.
DHPLC war damals von den Tiroler Forschern Dr. Peter Oefner (jetzt Vizedirektor am Stanford Genome Technology Center) und Dr. Christian Huber unter der Federführung von Univ.Prof.Dr. Günther Bonn, dem Leiter des Institutes für Analytische Chemie in Innsbruck, entwickelt worden. Der Clou war eine von ihnen entwickelte Säule aus Polystyren-Kügelchen, über welche die analysierten Genabschnitte geleitet werden. Das Verfahren wurde gemeinsam von Bonn, Oefner, Huber und dem US-Unternehmen Transgenomic patentiert.
Prof. Wagner und ihr Team verwendeten das neue Verfahren von Anbeginn an zur Analyse des Erbguts von Patientinnen, bei denen der Verdacht auf eine vererbliche Form von Brustkrebs bestand. Untersucht wurden die Brustkrebsgene BRCA1 und BRCA2 . Die Expertin: "Es war aber bisher unklar, ob die von uns verwendete Methode genau so exakt wie die herkömmlichen Sequenzierverfahren ist."
In einem Blindversuch bei 65 Frauen mit Verdacht auf Mutationen im BRCA1-Gen konnten die Spezialisten jedenfalls jede einzelne Gen-Veränderung aufspüren bzw. alle Risikopatientinnen identifizieren. Prof. Wagner: "Der Vorteil liegt aber darin, dass man wegen der Größe des BRCA1-Gens normalerweise drei Tage mit je acht Arbeitsstunden zum Sequenzieren benötigt. Mit dem DHPLC-Verfahren gelingt das binnen 13 Minuten und kostet nur ein Siebentel." Auch die Gerätekosten sind mit 95.000 US-Dollar (1,49 Mill. S) im Vergleich zu den Apparaten, die beispielsweise Celera-Wissenschafter Craig Venter verwendet (700.000 US-Dollar, 10,99 Mill. S) wesentlich günstiger.
Die DHPLC-Sequenziermethode basiert auf der Messung des Schmelzverhaltens von DNA-Stücken bei Erhitzung. Dabei werden so genannte mis-matches sichtbar, weil Basenpaare, die auf Grund von Mutationen nicht zusammen gehören, eine schwächere Bindung aufweisen. Bei dem herkömmlichen Gen-Sequenzierverfahren wird hingegen das Genmaterial mit fluoreszierenden Farbstoffen eingefärbt und dann mit Hilfe von Gel-Elektrophorese aufgetrennt. Es entsteht ein Diagramm von färbigen Kurven.
Prof. Wagner - ihrem Team gehören auch Dr. Regina Möslinger-Gehmayr und die medizinisch-technische Analytikerin Daniela Muhr an - glaubt an viele weitere Anwendungsmöglichkeiten für die Methode: "Im Grunde genommen kann man damit jedes Gen untersuchen. Das Verfahren ist für alle Labors und Kliniken geeignet, die ihren Patienten eine gute und sichere Methode der DNA-Analyse bieten wollen. Ein großer Vorteil des Verfahrens liegt in ihrer Einfachheit, die auch eine optimale Reproduzierbarkeit ermöglicht. Je weniger Schritte bei einem Verfahren notwendig sind, desto geringer ist die Gefahr von Fehlern."