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Thomas Thurnherr im Interview

Wie die Informatik hilft, den Gencode des Menschen zu entschlüsseln. Der Schweizer Bioinformatiker Thomas Thurnherr bekämpft am Computer Krankheiten. Wie soll das gehen?





brand eins: Herr Thurnherr, Sie sind Informatiker, andere in Ihrem Team Mathematiker oder Statistiker. Sie arbeiten in der Genforschung. Was haben Sie mit Biologie zu tun?

Thomas Thurnherr: Bei der Analyse menschlicher DNA hat man es letztlich mit einer riesigen Menge an Informationen zu tun. Um daraus sinnvolle Erkenntnisse zu gewinnen, braucht es Computerprogramme. Das ist unsere Expertise: Wir suchen nach Mustern im Gencode. Wir nehmen beispielsweise die Gensequenz von gesunden Menschen und die von erkrankten und analysieren, wie sich die beiden unterscheiden.

Wie wird DNA, also menschliche Zellen, zu Daten?

DNA wird aus einer Zelle entnommen, beispielsweise aus der Gewebeprobe eines Krebspatienten, in Sequenzen gestückelt, gereinigt und in hoch spezialisierte Geräte gegeben. Diese Geräte nutzen unterschiedliche biochemische Methoden, um die DNA einzulesen. Vereinfacht gesagt, untersuchen sie mithilfe von fluoreszierenden Farbstoffen, wie stark eine Sequenz auf eine bestimmte Substanz reagiert. Daraus lässt sich ableiten, wie hoch die Konzentration eines bestimmten Bausteins an dieser Stelle ist. Das ist also letztlich eine Zahl. Mit diesem Teil der Arbeit hat unser Team kaum zu tun. Wir bekommen die Informationen zu den Bausteinen und arbeiten damit.

Sie können der Medizin zu präziseren Diagnosen verhelfen?

Langfristig und im besten Fall: ja. Vieles, was wir tun, ist Grundlagenforschung. Wir arbeiten an mathematischen Modellen und untersuchen, wie man die Daten auf bestimmte Fragen hin analysieren kann. Wir arbeiten an entsprechender Software mit. Das ganze Feld wächst weltweit gerade sehr stark, da gibt es laufend Anpassungen.

Verstehen Sie und die Biologen sich eigentlich gegenseitig?

Wir verstehen uns sehr gut. Es ist relativ neu, dass es Studiengänge der Bioinformatik gibt, die beide Disziplinen vereinen. Die meisten von uns haben sich das Wissen der jeweils anderen Disziplin noch selber und gemeinsam angeeignet. Das war nicht immer einfach, weil wir tatsächlich andere Sprachen sprechen. Inzwischen sehen wir uns auch als Übersetzer zwischen den verschiedenen Wissenschaften.

Wie arbeiten Sie mit Ärzten zusammen, die ja im besten Fall irgendwann von Ihrer Arbeit profitieren werden?

Viel und laufend mehr. Im Moment haben wir zum Beispiel ein gemeinsames Projekt mit dem Universitätsspital Zürich. Wir analysieren für die Mediziner die Daten ausgewählter Patienten und geben Hinweise, welche Stellen im Genom betroffen und welche Behandlungen allenfalls möglich sein könnten. Das sind oft Patienten, bei denen die bisherigen Standardbehandlungen versagt haben.

Wie kann man Gene behandeln, die mutieren?

Gene produzieren Proteine, die dem Körper Signale geben. In manchen Fällen sorgt eine Genmutation dafür, dass zu viele dieser Proteine produziert werden und Krebszellen wachsen. In einem solchen Fall versucht man mit Medikamenten, diese Proteinproduktion zu hemmen. Diese Medikamente können viel präziser sein als etwa eine klassische Chemotherapie, weil sie eben gezielt auf ein bestimmtes Gen wirken.

Machen Sie sich Gedanken über Nutzen und Gefahren Ihrer Arbeit?

Auf jeden Fall. Gerade bei einem solchen Projekt, wenn ich weiß, dass Patienten betroffen sind. Wir haben die Pflicht, dafür zu sorgen, dass die Mediziner möglichst gut und ehrlich informiert sind, damit sie verantwortungsvolle Entscheidungen treffen können. Es sind aber in solchen Studien zwingend immer auch Fachleute involviert, Instanzen wie etwa die Ethikkommissionen. Sie begleiten unsere Arbeit, und darüber sind wir sehr froh.

Welche Rahmenbedingungen sind für Sie als Wissenschaftler wichtig, damit Sie gute Arbeit leisten können?

Die Schweiz schafft sehr gute Rahmenbedingungen. Es ist hier so, dass man den Spitzenforschern die Entscheidung überlässt, wie sie ihre Mittel investieren wollen. Das ist enorm wichtig für die Forschung. In manchen Staaten werden von oben Projekte vorgegeben, die sich möglichst zu rentieren haben; das bremst die Wissenschaft sehr. Gleichzeitig hat die Schweiz zusätzlich den Nationalfonds, der bestimmte Projekte unterstützt und so Akzente setzt.

Welche Entwicklungen erwarten Sie in den kommenden Jahren?

Es zeichnet sich ab, dass die Erkenntnisse zunehmend zu neuen Behandlungsmöglichkeiten führen, also den Patienten zugutekommen. Da hoffen wir, dass das weiter zunimmt. Dann natürlich grundsätzliche Dinge – dass die Sequenziertechnologie weiter verbessert wird, dass die Fehleranteile zurückgehen, dass sich die Software stabilisiert. Da bewegt sich im Moment noch sehr viel; es gibt noch keinen Standard. ---

Das Gespräch erschien zuerst in »Schweizer Monat«, Ausgabe 1036, Mai 2016 www.schweizermonat.ch