So analysiert ein Smartphone das Erbgut

So analysiert ein Smartphone das Erbgut

Wer das Erbgut des Menschen entschlüsselt, versteht seine Lebensweise und mögliche Krankheiten viel besser. Kein Wunder also, dass sich die Forschung mit Begeisterung auf dieses Gebiet stürzte, eröffnete es doch nahezu unendliche Möglichkeiten. Mittlerweile ist die Liste jener Lebewesen, deren Erbgut man bereits kennt, schon ziemlich lange. Nun erregt eine neue App Aufsehen. Sie macht es möglich mit modernen Smartphones Genanalysen durchzuführen. Diese Anwendung soll diese Form der Wissenschaft auch für unterversorgte Regionen leichter zugänglich machen.

Entschlüsselung in weniger als 30 Minuten

Was früher noch andächtig bestaunt wurde, ist heute wissenschaftlicher Standard. Die DNA-Analyse ist nichts Besonderes mehr. Doch damit das klappt, benötigen die Forscher sehr leistungsstarke Rechner. Das war zumindest bis jetzt so. Doch Wissenschaftler vom Garvan Institute of Medical Research in Australien haben gemeinsam mit der Universität von Peradeniya in Sri Lanka einen neuen Weg gefunden. Gemeinsam haben die Forscher eine App entwickelt. Damit lassen sich die Daten auch am Smartphone analysieren. So kann man beispielsweise das Genom eines Virus in nicht einmal 30 Minuten entschlüsseln. Die App nennt sich Genopo. Es handelt sich dabei um eine kostenlose Anwendung. Sie wird über den Play-Store von Google erhältlich sein und läuft auf allen Android-Geräten. Das berichteten vor kurzem Autoren der Zeitschrift „Communications Biology“ in einem Artikel. Damit geben die Entwickler Wissenschaftlern in weniger entwickelten Regionen ein gutes Instrument in die Hand, um ihre Arbeit schnell und zuverlässig ausführen zu können.

Überwachung von Krankheiten leicht gemacht

Doch mit der App alleine ist es noch nicht getan. Um das Erbgut sicher entschlüsseln zu können, benötigt man auch weiterhin die genomische Sequenzierung. Diese kann jedoch bereits mit Geräten durchgeführt werde, die die Größe eines handelsüblichen USB-Sticks nicht überschreiten. Ein gutes Beispiel dafür ist der Oxford Nanopore Technologies MinION Sequenzer. So kann man in einer Klinik oder sogar vor Ort bei einem Patienten schnell aus einer Probe genomische Sequenzen erzeugen. Das ist nichts Neues, schließlich wird diese Technik bereits bei der Überwachung gefährlicher Krankheiten angewandt. Bestes Beispiel dafür ist die Ebola-Überwachung in Afrika. Die Analyse gestaltete sich bisher jedoch schwierig. Dazu benötigte man High-End-Computer oder Cloud-Dienste, denn sie analysierten die genetischen Buchstabenketten.

Überwachung von Krankheiten leicht gemacht
Überwachung von Krankheiten leicht gemacht

Arbeit direkt am Patienten möglich

Das wird nun mit dieser neuen App anders. Die Entwickler haben einfach die Arbeitsaufläufe auf winzige Datensätze aufgeteilt. So kann die App auch mit den beschränkten Ressourcen eines Smartphones ihre Arbeit verrichten. Die Testläufe verliefen mehr als nur vielversprechend. Die Virenproben wurden zunächst mit einem MinION sequenziert und anschließend begann die App mit der Analyse. Diese dauerte lediglich 27 Minuten. Danach hatte die Anwendung die vollständige Genomsequenz bestimmt. Das würde die Ärzte zukünftig in die Lage versetzen, eine Analyse direkt bei Patienten beinahe in Echtzeit durchzuführen. Dieses neue Beispiel angewandter Forschung zeigt, welch erstaunliche Anwendungen heute durch die Forschung und Technik möglich werden. Was im Jahr 1967 mit der Aufdeckung der Buchstabenfolge des dritten Gens des Phagen begann und später mit der ersten DNA-Genom Sequenzierung fortgesetzt wurde, hat nun einen weiteren wissenschaftlichen Meilenstein erreicht.