Big Data hilft, das Immunsystem zu verstehen

Verfasst von Moritz Bergmann/pte am 26.01.2017 - 11:24

Die Kombination des Genome Editing Tools "CRISPR" sowie die Analyse von grossen Datensätzen liefert wichtige Einblicke in die Reaktionen des Körpers auf einen Virenangriff. Weltweit haben Forscher damit begonnen, "CRISPR" einzusetzen, um die menschliche Biologie zu verstehen. Dieses Verfahren ermöglicht gezielte Eingriffe in die DNA und damit auch entsprechende Veränderungen.

Richard Kandasamy vom Centre of Molecular Inflammation Research erforscht derzeit entzündliche Reaktionen, die bei zahlreichen Erkrankungen auftreten. Durch den Einsatz von riesigen Datenmengen macht seine Forschung erkennbar, was von einer Minute auf die andere bei der Reaktion des Immunsystems auf ein Virus geschieht.

Die Ergebnisse von Kandasamy Team wurden im Fachmagazin "Systems Biology and Applications" veröffentlicht. Greift eine Grippe oder ein anderes Virus den Körper an, muss er in Lichtgeschwindigkeit reagieren. "Es ist nicht so, dass die Abwehrzellen nur in einer Ecke des Körpers herumsitzen und darauf warten, Viren zu verschlingen und damit ist die Sache erledigt", so Kandasamy.

Dem Experten nach kommt es im Inneren der Abwehrzellen zu einer sehr umfasssenden Schritt-für-Schritt-Reaktion. Signale werden an den Kern gesendet, um die Produktion neuer Proteine einzuleiten, die bei der Entzündungsreaktion eine Rolle spielen werden. Sie wird die Zelle in der Folge für die Zerstörung des Virus einsetzen. Das alles braucht jedoch Zeit. "Aber sogar eine winzige chemische Modifikation der Proteine in der Zelle ermöglicht eine sehr rasche Reaktion."

Durch eine häufige Wiederholung dieses Abbildungsvorgangs in den Stunden nach der Infektion entsteht dann eine detaillierte Darstellung der Reaktionen der Zelle. Die meisten mit "CRISPR" forschenden Wissenschaftler analysieren entweder ein Gen nach dem anderen oder bis zu 20.000 Gene gleichzeitig. Kandasamy nutzt beide Ansätze. Zusätzlich setzt er große Rechensysteme für die Analyse dieser komplexen Daten ein.
http://ntnu.edu/cemir