Forschungsprojekte

Der Bereich Forschung der Labore MAGI setzt sich aus 5 Forschern und aus Forschungsgeräten der neuesten Generation zusammen. Zurzeit wird der Einsatz der Forschung je nach den Bedürfnissen und Notwendigkeiten ergänzt, die im Bereich der genetischen Diagnostik auftreten. Dies macht es möglich einer Forschung und Entwicklung nachzugehen, die sich gezielt nach den speziellen Bedürfnissen richtet, die bei den Genanalysen der erforschten und diagnostizierten Erbkrankheiten auftreten, was einen enormen Vorteil für die Qualität und Effizienz der angebotenen Gentests bedeutet. Insbesondere wird modernste Forschung insbesondere in den folgenden Bereichen eingesetzt:

 

ANALYSEN DURCH NEXT GENERATION SEQUENCING

Die Technologie NGS liefert einen großen Beitrag im Bereich der Diagnose und Erforschung von seltenen Erbkrankheiten, die eine hohe Variabilität des Geno- und Phänotyps aufweisen. Sie ermöglicht es, verantwortliche Gene und die Krankheit auslösende Mutationen im Genom aufzuspüren. In der Tat ist es mit diesen Technologien möglich, mit nur einer einzigen Analyse eine große Anzahl von Genen zu untersuchen.

Die NGS-Technologien können in verschiedenen Bereichen verwendet werden, zu den wichtigsten zählen hierbei: das “Targeted Sequencing” (Analyse von einer Gengruppe), das „Whole Exome Sequencing“ – WES (Analyse des gesamten kodifizierenden Bereiches aller Gene einer Person), das „Whole Genome Sequencing“ – WGS (Analyse des gesamten Genoms einer Person) und die „Transcriptome Analysis“  (Analyse aller RNAs, die in einer Zelle hergestellt werden).

ENTWICKLUNG BIOINFORMATISCHER PIPELINES

Die Analyse der Daten, die beim Next Generation Sequencing entstehen, bedarf einer hoch entwickelten bioinformatischen Pipeline. Diese ermöglicht es, ausgehend von den unaufbereiteten Daten der Sequenzierung (diese werden Fastq genannt), als Ergebnis eine Liste mit bekannten Varianten zu erhalten. Eine bioinformatische Pipeline besteht aus mehreren Skripten, die miteinander verbunden sind. Diese werden aneinander gehängt und arbeiten zusammen, sodass ein logischer Datenfluss entsteht. Das Output von dem einen bildet so das Input für das darauffolgende Skript. Speziell die Pipeline, die in unserem Forschungsbereich entwickelt worden ist,  ist dazu in der Lage, sich auf die bestmögliche Weise an die Bedürfnisse der genetischen Diagnostik anzupassen. Dies geschieht durch die Entwicklung von Custom-Algorithmen, die notwendig sind um die internen Frequenzen abzuschätzen, um die Varianten mit einem diagnostischen Verdacht für jeden einzelnen Patienten auszufiltern und um die Einhaltung der Privacy sicherzustellen. Am Ende des Analyseprozesses wird das Endergebnis mit bekannten Genvarianten automatisch in die CMS-Datenbank importiert (CMS steht für Content Management System). Dies ermöglicht eine einfachere Verwaltung des gesamten Arbeitsflusses bis hin zur Erstellung des Befundes.

FUNKTIONALE STUDIEN DER FÜR ERBKRANKHEITEN VERANTWORTLICHEN PROTEINE

Das Ziel dieser Forschungsrichtung besteht darin, durch die Sequenzierung des Exoms jene Patienten und deren Familien zu analysieren, bei denen eine vererbbare Übertragung der Krankheit, an der sie leiden, vermutet wird; wo aber durch die Untersuchung der bekannten Gene, und bei denen in der italienischen Bevölkerung häufig Mutationen vorliegen, keine verursachende Mutation identifiziert werden konnte. Bei dieser Art der Analyse findet in der Tat eine funktionelle Untersuchung der identifizierten Gene und der aufgespürten Mutationen statt, um die Ätiopathogenese der Krankheit besser verstehen zu können, die Gegenstand der Studie ist. Das Forschungslabor befasst sich außerdem damit, in jenen Fällen die Mutationen von bereits bekannten Genen genauer zu erforschen, in denen diese Mutationen mit bereits erforschten monogenetischen Krankheiten in Verbindung gebracht worden sind, wo aber bis heute noch nicht klar gezeigt werden konnte, dass diese wirklich eine Rolle bei dem Auftreten der Krankheit spielen. Grund dafür kann die geringe Menge an Literatur und an erhältlichen Informationen sein. Dies ermöglicht es, dem Patienten eine bessere und genauere Diagnose zu geben, und in den Fällen, in denen dies möglich ist, auch neue Therapiemöglichkeiten vorzuschlagen

ENTWICKLUNG VON ELISA-KITS MIT DIAGNOSTISCHEM ZWECK FÜR AUTOIMMUN-ERKRANKUNGEN

Einige der Krankheiten, die auf genetischer Ebene untersucht werden und die zu keinem positiven Ergebnis führen, können zu einer Klasse von Erkrankungen zählen, die durch die Anwesenheit von Antikörpern gegen bestimmte eigene Proteine charakterisiert sind. Diese beeinträchtigen so nach und nach die Funktion dieser Proteine. Dabei handelt es sich um Krankheiten, die als selten angesehen werden, deren Auftretensfrequenz jedoch unterschätzt wird da keine klaren Kriterien festgelegt worden sind, durch die diese diagnostiziert werden können. Die Antikörper gegen körpereigene Proteine sind ein Schlüsselelement bei der Diagnose und der Prognose dieser Krankheiten. Wenn diese im Blutkreislauf gefunden werden können, ermöglicht es dies, die Erkrankungen zu klassifizieren, sie zu kontrollieren und mögliche Therapieansätze vorzuschlagen. Das Ziel dieser Studie besteht darin, bestimmte Antikörper gegen eigene Proteine bei diesen Autoimmun-Erkrankungen aufzuspüren, um so Diagnoseansätze entwickeln zu können