Pathogenbank
© DSMZ

Bioressourcen, Biodaten und digitale Gesundheit

Die Infrastruktur unterstützt Forschende unter anderem in den Bereichen Biomaterialien, medizinische Daten oder Bioinformatik. Sie bietet neben Analysewerkzeugen für die moderne Forschung auch Tools, Dokumente und Vorlagen für Auswertungen, Studienplanungen oder Biomaterialsammlungen.

Die Infrastruktur "Bioressourcen, Biodaten und digitale Gesundheit" ermöglicht künftig eine übergreifende Standardisierung biomedizinischer Daten und die Interoperabilität von Datenbanksystemen sowie einen verbesserten Zugang zu relevanten Biomaterialien, medizinischen und/oder Analyse-Daten oder digitalen Werkzeugen und Methoden innerhalb des DZIF. Die Infrastruktur stellt passgenaue Informationen zu Bioproben und Sammlungen von Krankheitserregern sowie Datenbanken, Analysewerkzeuge oder Apps zur Verfügung, die für die translationale Infektionsforschung mehr denn je benötigt werden.

Seit 2021 bündeln die früheren Infrastrukturen "Biobanken", "Bioinformatik", "Epidemiologie" und "Pathogenbank" ihre Expertise in dieser neuen Infrastruktur. Alle DZIF-Forschenden können von den Service- und Dienstleistungen sowie Schulungen und Workshops profitieren. Die Außendarstellung der Infrastruktur befindet sich noch im Aufbau und wird laufend weiter ergänzt.

Informationen zum Aufbau der Infrastruktur

Unsere Dienstleistungen und Service-Angebote konnten wir schon in einer Vielzahl von DZIF-Projekten anbieten und umsetzen. Die nachfolgenden Use Cases dienen als Beispiele dafür und helfen Interessenten bei der Auswahl und Suche von Angeboten:

Transplantationskohorte

  • Unterstützung bei der Erstellung der Standard Operating Procedures (SOPs) für die Bioprobensammlung und der Kostenkalkulation
  • Aufbau eines Qualitätsmanagementsystems mit internen Audits
  • Beratung bei der Erstellung des Ethikantrags (Patienteninformation, informierte Einwilligung)
  • Qualitätsmanagement für die Sammlung von bakteriellen Proben (Transport, Qualitätskontrolle und Lagerung)
  • Qualitätskontrolle der Daten
  • Entwicklung von Apps und eines Rekrutierungsdashboards

COVID-19

  • Unterstützung bei der Erstellung des Ethikantrages
  • Aufbau eines umfassenden COVID-19 Gewebekollektivs, das während der Pandemie durch fortwährende Obduktionen verstorbener COVID-19 Patient:innen nachhaltig erweitertet wird.
  • Mitwirkung in Registern des Nationalen Netzwerk der Universitätsmedizin (NUM) und des Flüssigproben-basierten „NAPKON“-Projekts
  • Bereitstellung einer umfangreichen Technologieplattform. Vermittlung und Durchführung von Analysen (z. B. Sequenzierungen)

Wie können wir Ihre Forschung unterstützen?
Senden Sie uns eine E-Mail

„Derzeit, also im August 2021, sind Informationen über fast 4.500 Patientinnen und Patienten und 161.000 Bioproben im Zentralen Bioprobenregister des DZIF gespeichert. Diese Daten können von allen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im DZIF abgerufen werden.“
Andrea Kühn
Andrea Kühn-Steven
Projektmanagerin der DZIF-Biobanken Unit

Die Services der Infrastruktur Bioressourcen, Biodaten und Digitale Gesundheit

Das zentrale Biobrobenregister im DZIF erklärt in knapp zwei Minuten. Zum Abspielen des Videos bitte anklicken.

Für alle DZIF-Forschenden bieten wir zahlreiche Service- und Dienstleistungen: Wir beraten und unterstützen unter anderem bei der Probengewinnung und -verarbeitung und bieten mit einer Technologie-Plattform modernste Verarbeitungs- und Analysemethoden an.

Service-Angebote im Bereich Bioressourcen:

Zentrales Biobankenregister (DZIF-ZBR)

In Biobanken lagern biologische Proben wie menschliche Gewebe, Blut und DNA. Diese Proben und die damit verknüpften personenbezogenen Daten sind von besonderem Wert für die translationale Forschung im DZIF. Mit ihrer Hilfe können in der Infektionsforschung Krankheitsursachen aufgedeckt und neue präventive, diagnostische und therapeutische Methoden entwickelt werden.

Um die dezentral an den einzelnen DZIF-Standorten gelagerten Biomaterialien für die Forschung nutzbar zu machen, betreibt das DZIF am Helmholtz Zentrum München das zentrale Bioprobenregister (DZIF-ZBR). Das ZBR führt die Probendaten aus den lokalen Systemen zusammen, konsolidiert die Daten der verschiedenen Standorte und Studien und stellt damit ein wertvolles Werkzeug zur Datenharmonisierung dar. Mittels individueller Suchabfragen bietet das ZBR den Forschenden im DZIF somit eine Übersicht über die gesammelten Bioproben und assoziierten Daten und damit ein wirksames Instrument zur Planung von Projekten mit Einsatz von Bioproben.

Kooperation zwischen der HEnRY Biobanking-Software und dem ZBR

Künftig können alle Studien und Bioprobensammlungen, die die HEnRY Biobanking Software – entwickelt am UK Köln – verwenden, relevante Daten gemäß Minimaldatensatz per automatischer Schnittstelle ans ZBR senden. Somit ist die Studie ohne weiteren Aufwand im ZBR sichtbar und die Daten können für Suchanfragen genutzt werden.

Aktuell sind Bioproben und Daten zu folgenden Studien im ZBR abrufbar:

NEU ab 2021 / 2022:

  • HelicoPTER Studie
  • TIARA Studie
  • Stammzell-Transplantation / Pädiatrie (Standort München)

Ferner sind Daten zu Pathogen verfügbar, bzw. können abgerufen werden. Weitere Studien und Bioprobensammlungen sind flexibel an das ZBR anbindbar.

Gerne unterstützen und beraten Sie die Expert:innen der Infrastruktur in allen Bereichen des Biobanking - von der Probengewinnung und -verarbeitung - bis hin zu Lagerung und Qualitätsmanagement und bieten modernste Verarbeitungs- und Analysemethoden an.

Ihre Ansprechpartnerin für Fragen und Anregungen zu Flüssigproben sowie zum ZBR ist Dr. Andrea Kühn-Steven.

So erhalten Sie Zugang zu den Daten im ZBR:

 

Eine gleichbleibend hohe Qualität der Bioproben ist unerlässlich für die translationale Forschung. © HMGU/Kühn

Biobanken-Übersicht

Die an den einzelnen Standorten vorhandenen Biobanken und Bioprobensammlungen auch die mit Bezug zum DZIF – sind im "German Biobank Directory" der "Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure" (bbmri) eingetragen. Hier erhalten Sie Informationen zu den derzeit innerhalb des DZIF vorhandenen Biobanken und Sammlungen humaner Bioproben sowie zu Biobanken im DZIF-Netzwerk. Eine Kurzdarstellung sowie weitere Informationen zu den einzelnen Biobanken finden Sie unter den jeweiligen Akronymen, wenn Sie unter "Biobank network" den Suchbegriff "DZIF" eingeben.

Zu den beteiligten Biobanken

Sofern Sie auch nach Bioproben im internationalen Kontext suchen möchten, können Sie Ihre Suchanfrage unter folgendem Link starten:

https://directory.bbmri-eric.eu

Eine weitere Möglichkeit, Bioproben zu suchen und anzufragen, finden Sie unter folgendem Link:

https://samplelocator.bbmri.de/search

​Möchten Sie Ihre Biobank oder Bioprobensammlung im German Biobank Directory aufnehmen lassen oder haben Sie Änderungswünsche? Bitte senden Sie eine E-Mail an Dr. Andrea Kühn-Steven.

DZIF-Gewebebank

Die zentrale DZIF-Gewebebank am Standort Heidelberg stellt Kollektive relevanter Gewebeproben für Forschungsprojekte im DZIF zur Verfügung. Die Gewebebank bietet darüber hinaus modernste Analysemethoden und Technologien im Gewebebereich an.

2020 konnten wir durch bestehende Expertisen und Infrastrukturen schnell und zielgerichtet auf die Herausforderungen der COVID-19-Pandemie reagieren und allen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Zugang zu Flüssig- und Gewebeproben von COVID-19-Erkrankten verschaffen. Zu diesem Zweck wurde in der DZIF-Gewebebank ein umfassendes COVID-19-Kollektiv eingerichtet und im Verlauf der Pandemie durch fortwährende Obduktionen verstorbener COVID-19-Patientinnen und -Patienten nachhaltig erweitert. Mit der Erforschung des Gewebes konnten unter anderem die pathophysiologischen Mechanismen der Infektionskrankheit analysiert und die Behandlung schwerer Krankheitsverläufe angepasst werden.

Ihre Ansprechpersonen für Fragen und Anregungen zu Gewebeproben sind Dr. Isabel Klein und Prof. Peter Schirmacher.

 

Eine frisch eingefrorene Gewebeprobe wird für die Forschung asserviert.

© BMBH/Stottmeier

Gewebeproben und mit diesen verbundene Dienstleistungen können über die folgenden Formulare bei der DZIF Gewebebank beantragt werden:

 

Pathogenbank

Die Pathogenbank des DZIF ist im Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen in Braunschweig etabliert. In den letzten Jahren ist die Zahl der eingelagerten mikrobiellen Krankheitserreger und Wirkstoffproduzenten auf über 2.600 Stämme stark angestiegen. Neben Bakterien sind auch Pilze und Bakteriophagen Bestandteil der Pathogenbank. Darüber hinaus erweitert die Pathogenbank ihre Sammlung um Stämme, die für bestimmte Forschungsfragen wichtig sind (z. B. Mikrobiome). Dank der Kooperation mit dem Forschungsbereich Gastrointestinale Infektionen und weiteren Partnern gibt es Sammlungen von Mikrobiomstämmen aus dem Gastrointestinaltrakt von Maus, Schwein, Huhn und Mensch.

Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Sammlung und Charakterisierung von multiresistenten Bakterienstämmen, die immer häufiger zu Ausbrüchen in Krankenhäusern führen. Die DNA wichtiger Stämme wird sequenziert und die Informationen werden in den entsprechenden Datenbanken zugänglich gemacht. Um unsere Expertise weiterzugeben und Projekte zu unterstützen, bieten wir DZIF-Trainingskurse zur professionellen Handhabung von Pathogenen an.

zur DZIF-Sammlung der DSMZ

Ihre Kontakte bei Fragen zur Pathogenbank

Koordinator der Pathogenbank ist Prof. Dr. Jörg Overmann. Dr. Birte Abt und Dr. Thomas Riedel stehen als Ansprechpersonen für Fragen und Anregungen zur Pathogenbank zur Verfügung.

 

Bakterien, Pilze oder Bakteriophagen werden in der Pathogenbank langzeitkonserviert.

© DSMZ/Hanno Kessel

Service-Angebote im Bereich Biodaten

Bioinformatik und Maschinelles Lernen

Die Bioinformatik spielt in der medizinischen Forschung eine immens wichtige Rolle. Durch neue Methoden werden Genome in immer kürzerer Zeit sequenziert, in funktionellen Analysen entstehen riesige Datenmengen. Diese Daten vernünftig zu sammeln und auszuwerten, erfordert die Expertise von Bioinformatiker:innen sowie spezialisierte Soft- und Hardware.

Wir unterstützen DZIF-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Auswertung und Interpretation ihrer gewonnenen Daten aus der Infektionsforschung. Dazu gehört die Entwicklung und Bereitstellung von Software oder Analyse-Pipelines, die die DZIF-Forscherinnen und -Forscher auch selbständig nutzen können. Automatisiert und reproduzierbar können nun „auf Knopfdruck“ auch komplexe Analysen, wie z. B. die Genom-basierte Vorhersagen von bakteriellen Phänotypen und Resistenzmechanismen, für tausende von Isolaten gleichzeitig durchgeführt werden.

In Seminaren und Workshops geben die Bioinformatiker:innen ihr Wissen weiter. Aktuelle Workshops und Veranstaltungen finden Sie unten auf dieser Seite.

Bioinformatik-Sprechstunde

Für Fragen zu anstehenden Workshops, entwickelter Software oder Unterstützung in bioinformatischen Fragestellungen erreichen Sie uns am Mittwoch, 10-12 Uhr unter T +49 531 391 55276

Ihre Kontakte bei Fragen zu Bioinformatik und Maschinelles Lernen

Koordinatorin des Bereichs Bioinformatik und Maschinelles Lernen ist Prof. Dr. Alice McHardy. Adrian Fritz steht für Fragen und Anregungen ebenfalls zur Verfügung.

 

© DZIF/ScienceRelations

Service-Angebote im Bereich Digital Health

Beratung, Templates, Analysen und Studien

Wir beraten und informieren rund um die Themen:

Biomaterialien und Krankheitserreger

  • Lagerung und Logistik
  • Qualitätsmanagement, gute Biobankpraxis
  • SOPs
  • Labor-Informations-Management-System (LIMS)
  • Präanalytik
  • Einhaltung von Gesetzen, Genehmigungen
  • Ethik, informierte Zustimmung und Patienteninformation
  • Nagoya-Protokoll

Bioinformatik-Analysen

  • Serologische Auswertungen
  • Genomische Überwachung
  • Mikrobiom-Daten
  • Krankheitserreger
  • AMR

Epidemiologische Studien

  • Studiendesign und Berechnung des Stichprobenumfangs
  • Datenerhebung und Datenanalyse

Tools und Hilfsmittel

Epidemiologie

Infektionskrankheiten kommen in verschiedenen Regionen unterschiedlich häufig vor. Sie verbreiten sich je nach Erreger und Infektionsweg anders und treffen manche Bevölkerungsgruppen eher als andere. Mit dem Wissen um diese Faktoren kann die Epidemiologie Infektionskrankheiten schneller erkennen, ihre Ausbreitung eindämmen und weiteren Erkankungen vorbeugen. Der enge Kontakt zur NAKO-Gesundheitsstudie – international eine der größten prospektiven Kohortenstudien – ermöglicht es uns, konkrete DZIF-Forschungsansätze im großen Maßstab auf eine allgemeine Bevölkerungskohorte zu übertragen und, unter anderem, bisher unentdeckte Zusammenhänge zwischen Infektionen und chronischen Volkskrankheiten zu untersuchen.

Zusätzlich zu Hilfestellungen bei spezifisch epidemiologischen statistischen Fragestellungen bieten wir Tools und Hilfsmittel in den Bereichen:

  • Systematische Übersichten und Literatursuche
  • Dynamische Modellierung von Infektionskrankheiten
  • Meta-Analysen
  • Mobile-Health-Apps (z. B. SORMAS)
  • E-Health-Research-Plattformen (PIA) zur Durchführung epidemiologischer Studien

Koordinatorin des Bereichs Epidemiologie ist Dr. Berit Lange. Ihre Ansprechpartnerin für Fragen und Anregungen ist Vanessa Mehlhorn.

Schulungen und Workshops

In Schulungen, Webinaren, Workshops und auf Konferenzen gibt die Infrastruktur ihr Wissen weiter an den Nachwuchs und an erfahrene Forschende, die ihr Wissen erweitern wollen. Ob "Deep Learning" für die freie Statistiksoftware "R", Anwendungstreffen für Bioprobenregister oder die Überwachung von Ausbruchsgeschehen: Orientiert an den Fragen und Problemen der DZIF-Forschenden werden unter anderem spezifische Forschungsmethoden vermittelt und an konkreten Beispielen aus dem Forschungsalltag eingeübt. Eine Ausweitung der Zusammenarbeit mit der DZIF-Academy wird angestrebt.

Aktuelle Veranstaltungen finden Sie unten auf dieser Seite.

Sie und Ihre Kolleg:innen haben einen Vorschlag für eine Schulung und/oder Workshops? Wir freuen uns auf Ihre Anregungen.

Zentrale Links und Formulare

Wichtige Links und Formulare haben wir im Folgenden für Sie zusammengefasst:

Publikationen