Kein Thema hat die Wisschaftswelt in den letzten zwei Jahren mehr beschäftigt als die Corona-Pandemie. Die Genomforschung spielt hierbei eine wichtige Rolle bei der Erforschung von SARS-CoV-2 (dem Virus) und COVID-19 (der Krankheit). Die Sequenzierung des viralen Erbguts hat uns geholfen, dessen Biologie und Pathologie zu verstehen, einen Impfstoff zu entwickeln und Virusvarianten zu verfolgen. Multi-Omics-Analyse (z.B. Genom, Transkriptom und Epigenom) menschlicher Proben lieferten zusätzlich wichtige Informationen über den Verlauf von SARS-CoV-2-Infektionen und die krankheitsbezogenen Aspekte von COVID-19. Von der Bestimmung der individuellen genetischen Veranlagung bis hin zu detaillierten Analysen von Immunzellen während einer SARS-CoV-2-Infektion sind Omics-Daten von entscheidender Bedeutung. Sie helfen uns zu verstehen, was in den verschiedenen Geweben während einer COVID-19-Infektion vorgeht und warum es zu unterschiedlichen Krankheitsverläufen und Schweregraden kommt.  

Zur Stärkung der deutschen Forschungsgemeinschaft rund um SARS-CoV-2 und COVID-19 arbeiten das GHGA und die Deutsche COVID-19 OMICS Initiative (DeCOI) eng zusammen.  Das nationale DeCOI Netzwerk soll die Nutzung von NGS-basierten Omics-Daten in der COVID-19-Forschung unterstützen und die entstehenden Daten verwalten. 

Ein Projekt innerhalb von DeCOI ist CoGDat, eine Initiative die sich dafür einsetzt, Sequenzdaten aus der molekularen Überwachung von SARS-CoV-2 (Variantenverfolgung) verfügbar und nutzbar zu machen. Als Teil von CoGDat hat GHGA DataMeta entwickelt, ein generisches Portal um Daten mit zugehörigen Metadaten übermitteln zu können. Damit kann CoGDat die technischen Anforderungen im Bereich der Datensammlung und -verwaltung erfüllen. 

Ein weiteres Projekt, das GHGA unterstützt, ist CoFGen, ein Datenportal für die Forschung zur funktionellen Genomik in COVID-19. Dieses Portal befindet sich derzeit noch in der Entwicklungsphase und soll es Forschenden ermöglichen, Fragen zu veränderten biologischen Prozessen und Mechanismen nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu beantworten. Es soll Daten speichern, sowie die Speicherung von Analyseabläufen zentralisieren und demokratisieren.

Hier haben wir relevante Materialien für die COVID-19-Gemeinschaft gesammelt, wie z. B. GHGA-assoziierte Projekte, relevante News und Veranstaltungen.

GHGA-assoziierte COVID-19 Projekte

CoGDat ist eine Initiative von Forschern, die Teil des Netzwerks Universitätsmedizin (NUM), der NUM-Initiative B-FAST und der Deutschen COVID-19 OMICS-Initiative (DeCOI) sind.

Ziel der Initiative ist es, die Sequenzdaten, die im Rahmen der Sequenzierung des SARS-CoV-2-Virusgenoms in Deutschland entstehen, zu erforschen, aber auch anderen Wissenschaftlern zur Verfügung zu stellen.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf Sequenzier-Rohdaten, die zusätzlich zu den vom Robert-Koch-Institut (RKI) gesammelten und zur Verfügung gestellten Virusgenom-Konsensussequenzen (Assemblies) gewonnen werden.

Die Rohdaten ermöglichen es, die von den einzelnen Laboren durchgeführten Konsensussequenz-berechnungen nachzuvollziehen, einen Maßstab und eine Bewertung für vergleichbare Konsensussequenz-berechnungen zu erstellen sowie die Identifizierung mehrerer Varianten in derselben Probe. So kann z.B. virale Evolution innerhalb des Wirtes nachvollzogen werden.

Um diese Ziele zu erreichen, sind die wichtigsten Meilensteine von CoGDat:

  • Entwicklung eines rechtlichen Rahmens, vor allem in Bezug auf den Datenschutz. Dies soll den Transfer von Rohdaten aus der Sequenzierung des SARS-CoV-2-Virusgenoms von öffentlichen und privaten Laboren an die Universität Tübingen, die CoGDat betreiben wird, ermöglichen.
  • Entwicklung eines technischen Rahmens für die Schnittstelle (Portal) zu den datenliefernden Laboren. Das Portal soll es Laboren ermöglichen, die Datenübermittlung zu automatisieren.
  • Anonymisierung der bereitgestellten Daten und anschließende gemeinsame Nutzung der anonymisierten Daten durch das European Nucleotide Archive(ENA).

 

GHGA hat DataMeta entwickelt, ein generisches Eingabeportal für Daten mit zugehörigen Metadaten, um die technischen Anforderungen von CoGDat im Bereich der Datensammlung und -verwaltung zu erfüllen. Darüber hinaus hat das CoGDat-Projekt ein Datenschutz- und Rechtskonzept sowie ein Datenanonymisierungskonzept erstellt und steht im Austausch mit den zuständigen Behörden, um die Wahrung der Patienteninteressen sicherzustellen.

Seit zwei Jahren dominieren SARS-CoV-2 und COVID-19 die Forschung in den Gebieten Gesundheit und Medizin. Dies gilt besonders für die Genomforschung. In der Pandemie zielt die funktionelle Genomik - die sich auf das Zusammenspiel von Genen, Signalwegen und Genprodukten konzentriert- darauf ab, Fragen zur Immunantwort nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu beantworten und so unterschiedlich schwere Krankheitsverläufe zu erklären. Im Laufe der Pandemie haben alleine deutsche Wissenschaftler fast 25 000 Forschungsartikel zum Thema COVID-19 veröffentlicht. Sie haben damit sehr aktiv zur Forschung in verschiedensten Themenfeldern mit Bezug zur COVID-19-Pandemie beigetragen.

Trotzdem sind bisher weder Forschungsdaten noch -ergebnisse gebündelt oder zentral gespeichert. Eine Kultur rund um offenen Datenaustausch ist immer noch in der Entwicklung. Aus diesen Gründen entwickeln wir CoFGenein Datenportal für die Erforschung der funktionellen Genomik in COVID-19. CoFGen wird es Forschern ermöglichen, Fragen zu veränderten biologischen Prozessen und Mechanismen, wie beispielsweise Signalwegregulierungen, nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 zu beantworten, und darüber hinaus Daten- und Analyseworkflowspeicherung zu zentralisieren und demokratisieren.

Unser Ziel ist es Einzelzell- und gebündelte Massen-RNA-Sequenzierungsdatensätze und die damit verbundenen Analyseabläufe von deutschen Forschungsgruppen zu sammeln und eine einfache Metadatenanalyse vorzunehmen. Ausserdem soll damit ein vereinfachter Zugang zu diesen Daten für Wissenschaftler ermöglicht werden, die sich auf unterschiedliche Teile der Immunantwort auf COVID-19 konzentrieren, und der Datenaustausch unterstützt werden. Um dies zu erreichen, arbeiten wir eng mit DeCOI und dem Lung Biological Network des Human Cell Atlas zusammen, die unsere ersten Datenlieferanten sind. Das Speichern von Datensätzen, entsprechenden Analyseabläufen, sowie der Zugriff auf Daten, wird von FASTGenomics verwaltet, einem gemeinschaftlichen Forschungsbestreben der Comma Soft AG Bonn und dem LIMES Institut der Universität Bonn.

Ziele

  • Sammlung von Informationen über Rohdaten von deutschen Forschungsgruppen, die an der funktionellen Genomik bei SARS-CoV-2-Infektionen arbeiten.
  • Sammelung von verarbeitete Daten und sowie Arbeitsabläufe und die Bereitstellung dieser Daten für andere Forscher 
  • Analyse von Metadaten über alle gesammelten und einbezogenen Studien und Generierung von neuem Wissen über COVID-19 aus CoFGen-Datensätzen

Neuigkeiten zu GHGA und COVID-19

Genomforschung nach der COVID-19 Pandemie

Welche Rolle spielte Genomforschung während der Pandemie? Wie soll die Zukunft der Sequenzanalyse aussehen? Um diese Fragen zu beantworten kamen Experten aus dem Feld bei einer Konferenz zusammen.

Wissenschaftsjahr 2022: Nachgefragt!

Im Rahmen des IdeenLauf sind alle Bürger:innen eingeladen ihre Fragen an die Wissenschaft zu stellen. Als Konsortium des NFDI e.V., beteiligt sich GHGA hierbei besonders im Bereich der Forschungsdaten.

Fruzsina Molnár-Gábor die Europäische Ethik Gruppe berufen

Herzlichen Glückwunsch an unsere GHGA Ko-Sprecherin und Rechtsexpertin Fruzsina Molnár-Gábor, die als neues Mitglied in die Europäische Gruppe zu Ethik in der Wissenschaft und den neuen Technologien (EGE) berufen wurde.

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