Eine Schatztruhe für die Krebsforschung

Moderne Krebsforschung ist ohne Bioproben nicht denkbar. Automatisierte Hochdurchsatz-Analysetechniken ermöglichen den Wissenschaftlern, in kurzer Zeit tausende an Blut- oder Urinproben zu analysieren – auf der Suche nach bestimmten Stoffwechselprodukten, Botenstoffen, Hormonen, DNA- oder RNA-Molekülen. Ebenso wichtig sind Proben lebender Zellen. Wissenschaftler sprechen von Liquid bzw. Living Biopsies.

Doch die automatisierte Analytik bringt nicht viel, wenn der Grad der Automatisierung bei der Lagerung und beim Handling der Proben nicht mithalten kann. Gefördert durch die Dieter Morszeck Stiftung errichtete das DKFZ daher das so genannte „Biorepository“ – ein Logistikzentrum für die langfristige Lagerung der wertvollen Biomaterialien.

Vergleichbar den großen Logistikzentren der Online-Händler sorgt im Dieter Morszeck Biorepository spezielle Robotik dafür, dass Lagerung und Transfer der Proben in vollständig automatisierten Arbeitsprozessen unter tiefgekühlten Bedingungen erfolgen. Jedes einzelne Probenröhrchen kann durch einen Barcode identifiziert und gezielt eingelagert oder entnommen werden. Die aufwändige Handarbeit mit flüssigem Stickstoff, in dem die Liquid Biopsies bei -196 Grad Celsius aufbewahrt werden, hat damit ein Ende.

„Die Bioproben aus unseren klinischen Studien und aus Präventionsstudien sind die Schatztruhe der Krebsforschung. Wir sind der Dieter Morszeck Stiftung extrem dankbar, dass sie uns beim Bau dieser für das DKFZ so wichtigen zentralen Infrastruktur unterstützt“, sagt Michael Baumann, Vorstandsvorsitzender und wissenschaftlicher Vorstand des DKFZ.

Das von Behnisch Architekten, Stuttgart, geplante fünfgeschossige Gebäude des Biorepository bietet im Erdgeschoss Laborflächen, die drei Etagen darüber sind für die automatisierten Lagertanks vorgesehen. Die oberste Etage enthält eine Technikzentrale. Das Biorepository konnte in einer Bauzeit unter drei Jahren realisiert werden. „Dabei war uns das Thema Nachhaltigkeit ein besonderes Anliegen: Die an allen vier Seiten begrünte Fassade wird das Gebäude thermisch isolieren – und außerdem zu einem echten Blickfang auf dem Campus machen“, sagt Ursula Weyrich, kaufmännischer Vorstand des DKFZ.

Im Moment ist erst eine Etage mit automatisierten Tanks ausgerüstet. „Die großen Studien zur Krebspräventionsforschung mit ihren teilweise vielen Tausend Teilnehmern, die im DKFZ derzeit laufen oder geplant sind, werden für einen enormen Zuwachs an Bioproben sorgen“, erklärt Holger Sültmann, wissenschaftlicher Leiter des Biorepository. „In Zukunft sollen – je nach Probenaufkommen – die beiden weiteren Gebäudeetagen sukzessive mit Tanks ausgestattet werden.“

Jeder der automatisierten Lagertanks, von denen das Biorepository am Ende 18 beherbergen wird, fasst bis zu 800.000 Proben. Ein Stickstoff-Vorratstank mit einem Fassungsvermögen von 25.000 Litern ist räumlich vom Gebäude separiert, aber in die äußere Gebäudehülle integriert. Im Moment werden die Lagertanks mit Stickstoff geflutet und der Probebetrieb kann aufgenommen werden. Ab November sollen die Robotik und Automatisierung reibungslos laufen, so dass mit der Routine-Einlagerung der Proben begonnen werden kann.