Regierung: „Human Cell Atlas“ treibt Forschung an

Berlin/Heidelberg. Die internationale Initiative Human Cell Atlas (HCA), an der sich auch das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg beteiligt, strebt die Erstellung molekularer Referenzkarten für alle Zellen des Menschen an, um das Wissen über die verschiedenen Zelltypen des menschlichen Körpers zu bündeln und zu erweitern.

Das Ziel ist laut DKFZ einerseits ein besseres Verständnis des gesunden Körpers, andererseits Fortschritte in der Diagnose, Überwachung und Behandlung von Krankheiten zu erreichen. Als europäischen Beitrag zum HCA fördert die Europäische Kommission sechs Pilotprojekte noch unter dem Dach des jetzt ausgelaufenen EU-Forschungsrahmenprogramms „Horizon 2020“.

Diese Projekte sind darauf ausgerichtet, einzelne Zellen, ihre Wechselwirkungen und/oder ihre räumliche Lage im Gewebe mit Hilfe von modernsten Technologien zur Charakterisierung von einzelnen Zellen zu beschreiben. Die Projekte bringen außerdem europäische Experten aus den jeweiligen Disziplinen zusammen, die sich gemeinsam um die Weiterentwicklung des HCA bemühen.

In ihrer Antwort auf die Parlamentarische Anfrage der AfD-Bundestagsfraktion betont die Bundesregierung den Stellenwert, den der HCA aus ihrer Sicht einnimmt. „Der Human Cell Atlas ist eine wichtige internationale Initiative, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Zusammensetzung aller menschlicher Gewebe mit Hilfe moderner Verfahren der Sequenzierung einzelner Zellen zu entschlüsseln. Das Projekt ist eine maßgebliche Technologie und Innovationsmotor in diesem wichtigen biomedizinischen Zukunftsfeld und verknüpft exzellente Spitzenforschung in Form eines globalen und offenen Netzwerks. Eine aktive Beteiligung von Forschenden und wissenschaftlichen Institutionen ist als positiv zu bewerten und eine Stärkung der Rolle von Deutschland in diesem Projekt ist erstrebenswert“, heißt es seitens der Bundesregierung.

Brücke zu KI-basierten Verfahren

Der HCA sei in der Bedeutung als Grundlagenprojekt vergleichbar mit der internationalen Genominitiative, die Anfang 2000 die menschliche Genomsequenz entschlüsselt hat und dessen Ergebnisse bis heute eine der bedeutendsten Grundlage für die biomedizinische Forschung seien.

„Die Initiative des Human Cell Atlas ist insbesondere auch für die onkologische Forschung von erheblicher Bedeutung“, ergänzt die Bundesregierung. Neben der biomedizinischen Bedeutung sei zudem zu erwähnen, dass der HCA als technologisches Innovationsprojekt auch als Brücke zwischen Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) und der biomedizinischen Forschung von Bedeutung sei.

Wie das DKFZ betont, eröffneten Technologien zur Charakterisierung einzelner Zellen eine grundlegend neue Perspektive für das Verständnis der Biologie des Menschen. „Daraus ergibt sich großes Potenzial, therapeutische Fortschritte für eine Vielzahl von Krankheiten zu ermöglichen und Europa in der Spitze von Forschung und Anwendung in der personalisierten Medizin und der regenerativen Biologie zu etablieren“, heißt es in einer Mitteilung des DKFZ.

Um Forschungen an Organoiden – Mikroorganen – international zu koordinieren und den wissenschaftlichen Fortschritt zu beschleunigen, sorge die HCA-Initiative für eine weltweite Abstimmung beim Erstellen umfassender Referenzkarten aller Zellen im menschlichen Körper, wie die Heidelberger Forscher weiter ausführen.

Organoid Cell Atlas in Arbeit

Im Rahmen des HCA verfolge das neue europäische Forschungsprojekt „HCA Organoid“ das Ziel, einen „Organoid Cell Atlas“ zu erstellen. Die beteiligten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sollen einen Atlas einzelner Zellen erstellen und nutzen, um zwischen der Analyse von Gewebeproben einerseits und Experimenten an Organoiden im Labor andererseits zu übersetzen. Zum Beispiel könnten Wissenschaftler in Tumor-Proben einem neuen Zelltyp auf die Spur kommen, dann ähnliche Zellen in menschlichen Organoiden herstellen und an diesen Zellen im Labor potenzielle therapeutische Strategien testen, heißt es aus Heidelberg.

Im Zuge des Projektes sollen laut DKFZ für Einzelzell-Analysen zunächst von jeweils hundert Personen aus Stammzell-induzierten Zelllinien Gehirn-Organoide bzw. aus Gewebematerial, das bei Op anfällt, Darm-Organoide erzeugt werden.