Millennium technology prize für die DNA-Sequenzierung

Die an der Universität Cambridge tätigen Chemiker Shankar Balasubramanian und David Klenerman wurden als Gewinner des Millennium Technology Prize 2020 bekanntgegeben. Der alle zwei Jahre vergebene Millennium Technology Prize ist einer der weltweit renommiertesten Wissenschafts- und Technologiepreise.

Die Professoren Balasubramanian und Klenerman erfanden gemeinsam die Solexa/Illumina Next Generation DNA-Sequenzierung (NGS), eine Technologie, die durch eine schnelle, akkurate und kostengünstige Hochdurchsatz-Genomsequenzierung – ein Verfahren zur Ermittlung der kompletten DNA-Sequenz der genetischen Zusammensetzung eines Organismus – unser grundlegendes Verständnis des Lebens verbessert und die Biowissenschaften zur „Big Science“ gemacht hat. Um die Technologie in der Welt umfassender verfügbar zu machen, gründeten sie das Unternehmen Solexa.

Die Technologie hatte – und hat weiterhin – enorme transformative Auswirkungen in den Bereichen Genomik, Medizin und Biologie. Heute lässt sich das menschliche Genom an einem Tag zu einem Preis von 1.000 Dollar sequenzieren, und jährlich werden dank der von den Professoren Balasubramanian und Klenerman erfundenen Technologie mehr als eine Million menschlicher Genome sequenziert. Das bedeutet, dass wir Krankheiten heute viel besser und viel schneller verstehen können.

• Die Next-Generation-Sequenzierungstechnologie (NGS) ermöglicht ein Ablesen von DNA-Sequenzen in extrem kurzer Zeit.
• Das bringt einen enormen gesellschaftlichen Nutzen, von der Unterstützung im Kampf gegen tödliche Krankheiten wie COVID-19 oder Krebs bis hin zu einem besseren Verständnis von Pflanzenkrankheiten und der Verbesserung der Nahrungsmittelproduktion.
• Sauli Niinistö, Präsident der Republik Finnland und Schirmherr des Preises überreichte den Preis im Rahmen einer virtuellen Zeremonie.
• Die mit 1 Million Euro dotierte weltweite Auszeichnung wird seit 2004 alle zwei Jahre vergeben, um die weitreichenden Auswirkungen von Forschung und Innovation auf das Wohl der Gesell-schaft hervorzuheben.

Beitrag zum weltweiten Kampf gegen COVID-19

Die Next Generation-Sequenzierung ist ein effektives Mittel zur Untersuchung und Identifizierung von neuen Coronavirus-Stämmen und anderen Krankheitserregern. Diese Arbeit hat zur Entwicklung mehrerer, jetzt weltweit verabreichter Impfstoffe beigetragen und ist entscheidend für die Entwicklung neuer Impfstoffe gegen neue gefährliche Virusstämme. Die Ergebnisse werden außerdem auch zur Vorbeugung gegen künftige Pandemien genutzt werden.

Die Technologie ermöglicht es außerdem Wissenschaftlern und Forschern, personenbezogen zugrunde liegende Faktoren zu identifizieren, die zur jeweiligen Immunantwort auf COVID-19 beitragen. Diese Informationen sind wichtig, um den Grund dafür zu entschlüsseln, warum manche Menschen viel schlechter auf das Virus reagieren als andere. Die Ergebnisse dieser Studien werden von unschätzbarem Wert sein, wenn es darum geht, zu verstehen, wie man das Risiko minimieren kann, dass Menschen übersteigerte Entzündungsreaktionen entwickeln, von denen man jetzt weiß, dass sie für einige der Symptome von COVID-19 verantwortlich sind.

Auswirkungen auf Gesundheitsfürsorge und Diagnostik 

Die NGS-Technologie hat die weltweite biologische und biomedizinische Forschung revolutioniert und die Entwicklung einer breiten Palette von damit verbundenen Technologien, Anwendungen und Innovationen ermöglicht. Dank ihrer Effizienz wird NGS heute sowohl im Gesundheitswesen als auch in der Diagnostik z. B. bei Krebs, seltenen Krankheiten, Infektionsmedizin und sequenzierungsbasierten nicht-invasiven pränatalen Tests in großem Umfang eingesetzt.

 NGS hat auch einen Beitrag zur Entwicklung neuer und leistungsfähiger biologischer Therapien wie Antikörper- und Gentherapien geleistet.

Bei Krebskrankheiten entwickelt sich NGS zum Standard-Analyseverfahren für die Festlegung von individualisierten therapeutischen Behandlungen. Die Technologie hat unser grundlegendes Verständnis der genetischen Grundlagen vieler Krebsarten dramatisch verbessert und wird heute häufig sowohl für klinische Tests zur Früherkennung als auch zur Diagnostik von Tumoren und Blutproben der Patienten eingesetzt.

Auswirkungen im Bereich der Biologie

Neben medizinischen Anwendungen hat sich NGS in wesentlichem Maße auch auf die gesamte Biologie ausgewirkt, da das Verfahren eine eindeutige Identifizierung von Tausenden von Organismen aus nahezu jeder beliebigen Art von Probe ermöglicht. Dies ist heute von entscheidender Bedeutung für Forschungen im Bereich der Landwirtschaft, Ökologie und Biodiversität.

www.millenniumprize.org