Medizinische Fakultät
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Strukturen (Core Facilities)

Ein großer Teil medizinischer Spitzenforschung ist auf modernste Technik angewiesen. Ebenso wichtig ist Erfahrung in der Bedienung solcher Großgeräte und Expertise in der Auswertung und Interpretation der gewonnenen Daten. An der Medizinischen Fakultät werden eine Vielzahl Großgeräte betrieben, die anteilig oder ganz der Forschung dienen. Forschende Mediziner, Biologen, Chemiker, Bioinformatiker und Techniker nutzen diese Geräte.

Damit die Geräte optimal ausgelastet werden und auch kleineren Arbeitsgruppen für einzelne Fragestellungen zur Verfügung stehen, die alleine kein Großgerät beantragen, auslasten oder betreiben könnten, sind die Großgeräte in sogenannten 'Core Facilities' oder 'Gerätezentren' vernetzt. Dies dient der Bündelung nicht nur der Ressourcen, sondern auch des Know How. Eine solche Vernetzung kann ganz praktisch darin bestehen, dass mehrere Großgeräte im gleichen Raum von den gleichen Technikern betrieben werden. Ein Teil der Forschungsinfrastruktur wird sogar von Klinikum oder Hochschule zentral betrieben und finanziert. Es ist aber auch möglich, dass Einrichtungen freie Kapazitäten an ihrem eigenen Gerät anderen Arbeitsgruppen im Rahmen wissenschaftlicher Kooperationen zur Verfügung stellen. Dafür verwaltet die Fakultät laufend aktualisierte Listen der Großgeräte mit Ansprechpartnern, eine Übersicht über die Standorte und eine Sammlung der Nutzerordnungen der jeweiligen Core Facilities.

Im folgenden sind einige Klassen von Großgeräten - und vernetzbare Forschungsinfrastrukturen im weiteren Sinne - exemplarisch aufgeführt und erläutert:

Gen-Sequenzierung und Bioinformatik

Nicht einmal in der Computer-Technologie verläuft der Fortschritt so rasant wie im Bereich der Gen-Sequenzierung und Genom-Analyse. Kostete die Entschlüsselung des ersten menschlichen Genoms noch Milliarden und dauerte Jahre, so liefern heute handelsübliche Sequenzer fast automatisch und parallel eine ganze Anzahl von Sequenzen - zum Preis eines aufwendigeren MRTs. Umso wichtiger ist es daher für eine große Forschungseinrichtung, von den Vorteilen der neuen Gerätegenerationen zu profitieren, aber auch das aufgebaute Know-How durch die Technologiezyklen zu bewahren.

sequenzer Ein NextSeq 500 dient als Teil der Platform for Rare Diseases Sequencing (PaRaDiSe) am Dr. von Hauner’schen Kinderspital der Erforschung seltener Erkrankungen

Den größten Durchsatz hat die gemeinsame Sequenzierplatform von Helmholtz Zentrum München (HMGU), Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), Klinikum der Universität München (KUM), Technischer Universität München (TUM), Klinikum Rechts der Isar (MRI) und Max-Planck-Institut für Psychiatrie (MPI). Die Geräte vom Typ Illumina HiSeq 4000 werden vom HMGU betrieben. Die Kooperationspartner tragen die Verbrauchskosten und können die Kapazität der Maschinen zu gleichen Teilen in Anspruch nehmen, die Auslastung der Plattform und nötigenfalls eine Koordinierung und Priorisierung wird von einem gemeinsamen Steuerungsausschuss sichergestellt.

An der Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Hauner'schen Kinderspital besteht die Platform for Rare Diseases Sequencing (PaRaDiSe). Hier werden Sequencer vom Typ SOLiD 5500xl und NextSeq 500 betrieben, die für die Erforschung "Seltener Erkrankungen", insbesondere im pädiatrischen Umfeld, vorgesehen sind. Ein Bioinformatiker und eine MTA werden aus Haushaltsmitteln der Fakultät vorgehalten. Die Plattform ist für Wissenschaftler aus der gesamten Fakultät zugänglich und ist in das Zentrum für Seltene Erkrankungen eingebunden.

Weiterhin nutzen zahlreiche Arbeitsgruppen der Medizinischen Fakultät das umfangreiche Beratungs-, Sequencing- und Service-Angebot des Laboratory for Functional Genome Analysis (LAFUGA) am Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität nach Möglichkeit der dort verfügbaren Kapazitäten. Eigene dezentrale Sequenziergeräte an der Medizinischen Fakultät werden in der Regel nach Maßgabe der jeweils betreibenden Einrichtungen anderen Einrichtungen zur Mitnutzung zur Verfügung gestellt. Hier gibt es heterogene Modelle des Servicelevels und der Vergütung.

Am Biomedizinischen Centrum (BMC) befindet sich die Forschungs- und Dienstleistungsgruppe Core Facility Bioinformatik. Ihre Kernkompetenz und Aktivitäten befinden sich in der Schnittstelle zwischen den biomedizinischen Wissenschaften, Statistik und computergestützten Datenanalysen, insbesondere bei der Anwendung von Hochdurchsatz ‘Omics' Technologien wie RNA / DNA-Sequenzierung, Microarrays und Proteomik. Die Einrichtung bietet Beratung, Lehre und Ausbildung, Unterstützung in der Datenanalyse sowie Forschungskooperationen für Gruppen innerhalb und außerhalb des BMC.

Durchflusszytometrie

Durchflusszytometrie, die Messung der Eigenschaften von Zellen, die in schneller Folge einen dünnen Kanal durchfließen, bildet eine Standardmethode in der biomedizinischen Forschung. Mit vielfarbigem Laserlicht kann dabei gleichzeitig eine Mehrzahl von Eigenschaften einer Zelle erfasst werden. Einige Durchflusszytometer können die analysierten Zellen dann auch gleich sortieren, so dass mit den Zellen eines bestimmten Typs anschließend separat weitergearbeitet werden kann. Hier spricht man auch von präparativen Zellsortern oder FACS-Geräten. Neben dem Institut für Laboratoriumsmedizin am Universitätsklinikum der LMU bietet auch das Biomedizinische Centrum (BMC) die Core Facility Durchflusszytometrie an. Am BMC haben Wissenschaftler Zugang zu State-of-the-Art Plattformen zur durchlusszytometrischen Analyse, zur bildgebenden Durchflusszytometrie (Imaging Flow Cytometrie), zur Zellsortierung sowie zur Multiplex Einzelzell Analyse (Fluidigm Biomark HD).

Massenspektrometrie

In einem Massenspektrometer werden die Inhaltsstoffe einer Probe aufgetrennt und nach ihrem spezifischen Molekulargewicht erkannt. So kann ohne aufwändige chemische Analysen die Zusammensetzung einer Probe sehr genau bestimmt und auf geringste Spuren bestimmter Stoffe untersucht werden. Möglichkeiten für die Nutzung der Massenspektrometer gibt es am Universitätsklinikum der LMU wie z.B. im Institut für Laboratoriumsmedizin, in der Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Hauner'schen Kinderspital oder im Biomedizinischen Center (BMC).

Großgeräte für die Bildgebung

Die Core Facility Bioimaging stellt modernste Lichtmikroskope zur Verfügung, für einfache sowie für High-End-Anwendungen und bietet auch Zugang zu Bildverarbeitung an. Die Core Facility wird organisiert vom Walter-Brendel-Zentrum für Experimentelle Medizin (WBex), einem der acht Lehrstühle am BMC.

Biobanken

Eine einrichtungsübergreifende Biobank an der Medizinischen Fakultät befindet sich im Aufbau. Über einen zentralen Katalog haben die Forscher aus den vorklinischen Einrichtungen und dem Klinikum Zugriff auf die dezentralen Probensammlungen. Der Katalog macht verfügbare Proben der kooperierenden dezentralen Biobanken sichtbar und erlaubt dort Proben zu ordern. Die dezentralen Biobanken stellen die benötigten Proben zusammen und reichen diese pseudonymisiert oder anonymisiert an die Wissenschaftler weiter. Der Katalog wird durch ein regelmässiges Update (etwa einmal pro Woche) über verfügbare Proben aktualisiert.

Versuchstierhaltung

Neben einer Anzahl dezentraler Haltungen gibt es sowohl am Campus Innenstadt als auch am Campus Großhadern jeweils eine zentrale Versuchstierhaltung: die Zentrale Versuchstierhaltung Innenstadt (ZVH) und die Core Facility Animal Models (CAM). Die als Core Facilities betriebenen Einrichtungen erleichtern die Einhaltung von Hygienestandards und Tierschutzvorschriften und sichern höchste wissenschaftliche Standards. Warum Tierversuche in der medizinischen Forschung immer noch benötigt werden, versucht die Seite www.tierversuche-verstehen.de zu erklären.


 

Bildnachweise: Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Hauner'schen Kinderspital (Sequenzer), Wikimedia Commons Contributor Dionysios Theofilopoulos (FACS Röhrchen), Wikimedia Commons Contributor Rama (Labormaus).