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NCT Cell and Liquid Biobank (NCT CLB)

In der Cell and Liquid Biobank des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg (NCT CLB) werden Bioproben für alle Institute, Abteilungen und Kliniken des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) sowie des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) aufbereitet, konserviert und gelagert.

Die NCT CLB wird in den kommenden zwei Jahren unter der Trägerschaft der Medizinischen Fakultät Heidelberg und des DKFZ ihre Kapazitäten zur Probenlagerung deutlich erweitern und auch die Automatisierung für eine optimale Probenqualität weiter vorantreiben. Projektleiter ist Prof. Dr. Carsten Müller-Tidow, Ärztlicher Direktor Klinik für Hämatologie, Onkologie, Rheumatologie des UKHD.

Teil der BMBH Heidelberg

Leitung NCT CLB

Stellvertretende Leitung NCT CLB

Prof. Dr. med. Stefan Fröhling


Operatives Leitungsteam

Wissenschaftliche Leitung

Ärztliche Leitung

  • Portrait von Simon Renders
    Dr. med. Simon Renders


Leitung Qualitätsmanagement und Methodenentwicklung

Technische Leitung

Aufgaben und Ziele der NCT Cell and Liquid Biobank

Interview mit Dr. Anne Merbach und Prof. Dr. Katharina Kriegsmann

Frau Prof. Dr. Kriegsmann, wie kann man sich die Arbeit in einer Biobank vorstellen?

Prof. Dr. Kriegsmann: Unser Ziel ist es, hoch qualitative und standardisierte Proben für die medizinische Forschung zur Verfügung zu stellen. Darauf haben wir uns spezialisiert. Der Schwerpunkt unserer Biobank liegt auf der Aufarbeitung und Lagerung von Zell- und Flüssigproben. Nehmen wir an, wir bekommen Blut einer an Krebs erkrankten Patientin, die dem Biobanking ihrer Probe zugestimmt hat. Diese Blutprobe bereiten wir so auf, dass wir einerseits zelluläre Bestandteile und andererseits flüssige Bestandteile separat lagern und für Forschungsprojekte zur Verfügung stellen können. Aktuell arbeiten wir daran, die Probenaufarbeitung zu automatisieren, beispielweise durch den Einsatz von Pipettierrobotern. Für die Probenlagerung verfügen wir bereits jetzt über ein (teil-) automatisiertes System. Für die medizinische Forschung ist es besonders wichtig, dass die Bioproben mit den klinischen Informationen verknüpft und somit besser charakterisiert sind. Darüber hinaus bauen wir gerade ein Qualitätsmanagementsystem auf, um unsere Prozesse und die Fachkompetenz der Mitarbeitenden nach der neuen Biobankennorm zu akkreditieren.

Frau Dr. Merbach, was genau versteht man unter Zellproben und Flüssigbiopsien?

Dr. Merbach: Als Zellproben bezeichnen wir die zellulären Bestandteile des Blutes und Knochenmarks. Mit Hilfe der Kryokonservierungsmethode, frieren wir ‚lebende‘ Zellen in flüssigem Stickstoff bei minus 150°C ein und können sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder auftauen, um wissenschaftliche Fragestellungen zu beantworten. So können lebende Zellen beispielsweise außerhalb des Patienten auf das Ansprechen unterschiedlicher Medikamente getestet (in vitro drug screens) oder mithilfe neuester Einzelzell-Analysetechnik (single-cell multiomics) zur Untersuchung von Therapieresistenz-Mechanismen herangezogen werden.

Unter der Liquid Biopsy, also der Flüssigbiopsie, verstehen wir Proben aus Blut, bei der unter anderem die Tumor-DNA ermittelt und analysiert werden kann. Dieses Verfahren kommt beispielsweise zum Screening und zur Früherkennung von Krebs, zur Abschätzung des Metastasierungsrisikos, oder zur Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen und Resistenzmechanismen zum Einsatz. Darüber hinaus werden Flüssigbiopsien für Verlaufs- und Therapiekontrollen von Krebspatientinnen und -patienten eingesetzt, da hier die Möglichkeit besteht, einerseits ein Wiederkehren des Tumors schneller zu erkennen und andererseits seine möglichen genetischen Veränderungen im Gewebe zu bestimmen.

Welche Bedeutung hat das Biobanking für die medizinische Forschung und die Patientinnen und Patienten?

Prof. Dr. Kriegsmann: Einen hohen, weil die Forschenden in ihrer Arbeit auf Proben angewiesen sind, die standardisiert erhoben sind und bestimmten Qualitätsansprüchen genügen. Außerdem benötigen sie eine größere Anzahl krankheitsspezifischer Proben, um bestimmte Fragen fundiert beantworten zu können. Dieses Material kann nur eine gut aufgestellte Biobank liefern. Bioproben spielen eine unverzichtbare Rolle bei der Entwicklung neuer Diagnosemethoden und Marker, die beispielweise den Krankheitsverlauf oder das Therapieansprechen vorhersagen sowie neuer Medikamente. Davon profitiert zwar nicht die Spenderin oder der Spender der Probe, aber zukünftige Patienten.

Next Generation Biobanking

In den kommenden Jahren hat sich die NCT Cell and Liquid Biobank verschiedene Ziele für die Etablierung einer hochmodernen Core Facility für das Universtitätsklinikum und seine Partner gesetzt. Auf Ebene der Data Science ist die enge Anbindung an die Data Warehouse Struktur zur Verknüpfung von Proben und klinischen Daten ein Grundpfeiler der künftigen Nutzbarkeit für die Forschung. Im Bereich der Qualitätssicherung und des Qualitätsmanagements nach neusten Standards ist die Zertifizierung nach DIN EN ISO 20387 ein weiteres Ziel der kommenden Jahre.

Um die Probenlagerung nach neusten technischen Standards zu gewährleisten und die Effizienz der Ein-, Aus- und Umlagerung zu erhöhen werden voll automatisierte Probengroßlager (-80°C und -150°C) entstehen. Zudem wird auch die Probenaufarbeitung nach besten Möglichkeiten automatisiert, um die optimale Qualität der Proben zu erhalten.

Wandlungsprozess der NCT CLB

Die NCT Cell und Liquid Biobank hat ihre Wurzeln in zwei ehemals separaten Biobanken, die im Zuge der Neustrukturierung und Klinik übergreifenden Kooperation. Die Ressourcenschonung und Bündelung der Kompetenzen stehen dabei an erster Stelle.

In der neuen NCT CLB sind Zuständigkeiten im Bereich der Probenverarbeitung klar umrissen und den Sektionen zugeordnet. Strukturell erlaubt das gemeinsame Setup die Möglichkeit zu einer engeren störungsfreien Zusammenarbeit. Im Bereich der Leitungsebene sind die Verantwortlichkeiten ebenfalls klar strukturiert.


Blick in einige Prozesse der NCT Cell and Liquid Biobank

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Arbeiten an der Einfrierwerkbank: Positionierung des Temperaturfühlers in das Probenrack zur Temperaturüberwachung während des Einfriervorgangs.

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Vorbereitung des mit flüssigem Stickstoff gefüllten Transportgefäßes zur Probeneinlagerung am -150°C Lagerungssystem für Proben.

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Manuelle Bedienung des Kryolagersystems.

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Übersichtsbild der Geräte: Einfrierwerkbank zum kontrolliertem Einfrieren der Proben und Sortierung der Proben bei -100°C, hinten links: (teil-) automatisiertes -150°C Lagerungssystem für Proben.

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Vorbereitung des mit flüssigem Stickstoff gefüllten Transportgefäßes zur Probeneinlagerung am -150°C Lagerungssystem für Proben.

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