Münster (mfm/rn-tb) - Die klinischen Forscher der Universität Münster freuen sich über ein neues Großgerät: Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) konnte für die Core Unit Proteomik des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung (IZKF) ein hoch empfindliches Massenspektrometer angeschafft werden. Mit dem jetzt in Betrieb genommenen Gerät lassen sich Spuren (bio)chemischer Substanzen nachweisen, zum Beispiel Schadstoffe in Körperflüssigkeiten. Das Massenspektrometer vom Typ „Synapt G2 Si“ wird eingesetzt, um das komplexe Zusammenwirken von Biomolekülen wie Eiweißen, Kohlenhydraten und Fetten zu erforschen, die in allen Lebensvorgängen der Natur eine wichtige Rolle spielen. Krankheitsprozesse wie Infektionen und Entzündungen können damit besser untersucht werden.
Schon seit 15 Jahren führt die Arbeitsgruppe um die Chemikerin Prof. Simone König Service- und Entwicklungsarbeiten in der Protein-Analytik durch. Massenspektrometer sind ein fester Bestandteil des Instrumentariums der Technologieplattform. Sie werden oft als „molekulare Waagen“ bezeichnet, da sie - im übertragenen Sinne - das „Gewicht“ von Substanzen messen. Das neue Gerät bietet nun zusätzlich die Möglichkeit der Ionenmobilitätstrennung. „Damit können nicht nur Moleküle getrennt werden, die unterschiedliche Massen haben, sondern auch solche, die bei gleicher Masse unterschiedliche Strukturen aufweisen. Diese zusätzliche Trenndimension erhöht die Empfindlichkeit der Analysen, und sie erlaubt völlig neue Experimente. Kurz gesagt: Wir ‚sehen‘ mit unserem analytischen Auge deutlich mehr als vorher“, bringt Prof. König die Vorteile auf den Punkt – und ergänzt: „Auch wenn der Vergleich hinkt: Wir können eineiige Zwillinge nun anhand ihrer Frisur unterscheiden“.
Eine weitere Besonderheit: Gegenüber älteren Massenspektrometern kann die Neuanschaffung zwanzigfach geringer konzentrierte Substanzspuren nachweisen. Außerdem ist sie mit einer Chip-Technologie ausgestattet, die für die Messung schwer definierbarer oder unbekannter Proben eingesetzt werden soll. „Ein Problem in der Vergangenheit war die Vielfalt an Proben. Nicht alle ließen sich so gut vorbereiten, dass sie auf unserer hoch empfindlichen Anlage gemessen werden konnten. Verstopfungen in den Leitungen mit ihren Durchmessern im Mikrometerbereich sind eine große Gefahr in unseren Experimenten und können zu teuren Geräteausfällen führen“, beschreibt König das Problem. Um dem hohen Bedarf an solchen Messungen dennoch gerecht werden zu können, setzt die Core Unit Proteomik nun auf die neue Ionenquelle, die alternativ zum traditionellen Probeneinlasssystem an das Gerät angedockt werden kann und deutlich robuster ist. Jedem Projekt lässt sich jetzt ein individueller Chip zuordnen, so dass mögliche Probleme in einem Projekt keine Auswirkungen auf andere haben.
Ein Hauptanwendungsgebiet des neuen Gerätes werden vergleichende Analysen sein, wie die von gesundem und Tumor-Gewebe. Ziel dieser Experimente ist es, die krankheitsbedingten biomolekularen Veränderungen im Gewebe zu finden, um an passenden Therapien arbeiten zu können. Dafür werden der Gesamtproteingehalt der jeweiligen Probe untersucht und Tausende dieser Substanzen innerhalb eines Experimentes bestimmt. Zunehmend wichtig bei solchen Analysen ist die bioinformatische Nachbearbeitung der Daten – für sie wurde eigens ein großes Software-Paket angeschafft. „Erfreulicherweise haben wir am IZKF die IT-Möglichkeiten, um die Gigabytes an Messdaten aus den Experimenten vernünftig auswerten und archivieren zu können. Andernfalls würde die Bioinformatik zum Flaschenhals solcher Untersuchungen“, betont Prof. Simone König.
Das Massenspektrometer wird künftig auch von anderen Arbeitsgruppen genutzt, so von Kooperationspartnern aus der Pharmazie der Uni Münster. Die Investition in Höhe von 750.000 Euro trägt zur Hälfte die DFG und zu 40 Prozent das Land Nordrhein-Westfalen. Das verbleibende Zehntel finanziert die Medizinische Fakultät über das IZKF Münster als ihr zentrales internes Förderinstrument. Wer sich für einen Einsatz des Gerätes interessiert (das in den Laboren in der Röntgenstraße 21 installiert ist), kann über Tel. 0251-83-57164 oder koenigs@uni-muenster.de Kontakt mit Prof. König aufnehmen.