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Genetischer Fingerabdruck identifiziert neue Viren

25.06.2010
Siemens arbeitet an Methoden, um genetische Fingerabdrücke von krankmachenden Organismen schnell zu identifizieren. Die Daten sind die Grundlage für hochempfindliche Diagnoseverfahren. Forscher von Siemens Corporate Technology (CT) haben Algorithmen entwickelt, die aus den genetischen Codes von Erregern ihre charakteristischen Merkmale herausfiltern. Wie die Zeitschrift Pictures of the Future berichtet, hat Siemens Healthcare auf diese Weise schon kurz nach dem Auftreten der so genannten Schweinegrippe im vergangenen Jahr das Virus H1N1 zuverlässig diagnostiziert.

Neue Viren können erst dann wirksam bekämpft werden, wenn man sie zweifelsfrei identifizieren kann. Im Fall des H1N1-Virus brauchte man zum Beispiel schnell ein Kriterium dafür, ob ein Patient an normaler Grippe oder an der Schweinegrippe litt. Am genauesten und schnellsten diagnostiziert man ein Virus mit so genannten PCR-Verfahren, die bestimmte Abschnitte seiner DNS vervielfältigen und messen.


Doch das Erbgut vieler Erreger ist über weite Strecken gleich. Um die zu messenden Abschnitte festzulegen, muss man die genetischen Codes möglichst vieler der neuen Viren entschlüsseln und daraus ihre besonderen Merkmale extrahieren. Noch nicht einmal zwei Tage nach der Veröffentlichung der H1N1-Erbgutinformationen im Internet hatten die Siemens-Forscher die einzigartigen Sequenzen identifiziert, die den Virus von allen anderen unterscheiden.

Forscher von Siemens CT in Princeton im US-Staat New Jersey nutzen ihre speziellen Algorithmen zur Mustererkennung, wie Siemens sie zum Beispiel für biometrische Sensoren entwickelt. Anhand der genetischen Datensätze eines Virus identifizieren sie mit Hilfe von Hochleistungscomputern seine charakteristischen Nukleinsäure-Abschnitte.

Bestätigen Labortests die Ergebnisse, kann man entsprechende Reagenzien für PCR-Diagnostik entwickeln. Weil die Techniken zur Sequenzanalyse von DNS sich stark fortentwickeln, gibt es immer mehr Daten vom Erbgut verschiedenster Erreger. Das RAPID2-Verfahren von Siemens trät dazu bei, dass PCR-Diagnostiken schnell an genetische Veränderungen oder neue Erreger angepasst werden können.

Die Methode kommt auch bei der Bekämpfung von Bakterien zum Einsatz – zum Beispiel identifizierten die Siemens-Forscher kürzlich genetische Signaturen des häufig in Krankenhäusern vorkommenden multiresistenten Erregers MRSA. (IN 2010.06.6)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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