Das Versuchszentrum Laimburg und Eurac Research gründen eigenen Angaben zufolge im dreijährigen Projekt „MultiOmics Center für Ernährung und Gesundheit“ ein interdisziplinäres Kompetenzzentrum für Omics-Technologien.
Mithilfe dieser Technologien können große Mengen an Datensätzen analysiert und biologische Systeme in ihrer Gesamtheit erfasst werden – von Genen bis hin zu Proteinen. Ziel des Kompetenzzentrums ist es, modernste Omics-Technologien für Forschungseinrichtungen und Unternehmen bereitzustellen, um Innovationen in der Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion sowie im Gesundheitsbereich voranzutreiben.
Omics-Technologien erheben riesige Datenmengen, sogenannte „Big Data“, und erfassen biologische Systeme auf mehreren molekularen Ebenen. Das Versuchszentrum Laimburg setzt diese Technologien bereits seit Jahren ein. Die Forschenden analysieren damit bspw. die Biologie von Schadinsekten, entschlüsseln die molekularen Mechanismen von Infektionskrankheiten, erstellen Prognosen für Krankheitsausbrüche oder bestimmen die Polyphenol-Zusammensetzung in Apfel, Wein und Kartoffeln. Das Institut für Biomedizin von Eurac Research nutzt Omics-Technologien im Gesundheitsbereich, etwa zur Identifizierung von Biomarkern für Herzerkrankungen oder zur Analyse des Zusammenhangs zwischen Ernährung und Nierenfunktion. Vor allem die Analyse von Proteinen und die Auswertung individueller genetischer Risikofaktoren ermöglichen eine gezieltere Prävention – weit über klassische Indikatoren wie Gewicht oder Blutwerte hinaus.
Im Projekt „MultiOmics Centre for Food and Health“, kurz „MOC“ genannt, bündeln das Versuchszentrum Laimburg und Eurac Research ihre Ressourcen und ihre Expertise: bis Ende 2027 entsteht am NOI Techpark in Bozen ein interdisziplinäres Kompetenzzentrum, das modernste Omics-Analysen für lokale Unternehmen und Forschungseinrichtungen anbieten wird.
„Das Kompetenzzentrum ‚MOC‘ wird eine Reihe von Forschungsdienstleistungen im Bereich der Omics-Technologien zur Verfügung stellen und so die Südtiroler Landwirtschaft, Lebensmittelverarbeitung und das Gesundheitswesen unterstützen. Hier wollen wir akademische Forschung mit industrieller Anwendung verbinden und damit einen Mehrwert für die Region schaffen. Von Seiten des Versuchszentrums Laimburg sind das Labor für Molekularbiologie, das Labor für Aromen und Metaboliten sowie das Labor für NMR-Spektroskopie Teil des ‚MOC‘“, erklärt der Direktor des Versuchszentrums Laimburg, Michael Oberhuber.
Moderne Infrastruktur für Big-Data-Analysen
„Omics-Technologien erfordern hochspezialisierte Infrastruktur, geschultes Personal und viel Fachwissen. Doch oft fehlen genau diese Ressourcen, und viele Forschungsprojekte können unzureichend oder gar nicht umgesetzt werden. Durch das ‚MOC‘ schließen wir diese Lücke und schaffen eine zentrale Einrichtung, die alle wichtigen Schritte von der Projektplanung über die Datenanalyse bis hin zur Ergebnisauswertung abdeckt“, so Katrin Janik, Leiterin des Fachbereichs Molekular- und Mikrobiologie am Versuchszentrum Laimburg und „MOC“-Projektleiterin.
Im Kompetenzzentrum „MOC” werden moderne Laborinfrastruktur und eine spezialisierte IT-Infrastruktur für Omics-Forschung zur Verfügung stehen: Leistungsstarke Computercluster und Speichersysteme werden komplexe Berechnungen sowie die Verarbeitung großer Datenmengen ermöglichen. Die Laborkapazität wird um fünf neue, hochpräzise Analysegeräte erweitert. Dadurch kann das „MOC“ Dienstleistungen anbieten, die etwa die Analyse von mehr als 5.000 Metaboliten in einer einzigen Apfelprobe oder die Verarbeitung hunderter Terabytes an Gesundheitsdaten umfassen.
Neues Kapitel für Wissenschaft und Innovation in Südtirol
Omics-Technologien haben in den vergangenen Jahren zahlreiche wissenschaftliche Disziplinen revolutioniert. Mit ihrer Hilfe können in der Landwirtschaft genetische Marker für Ertrag, Krankheitsresistenz und Dürretoleranz identifiziert werden. Dieses Wissen hilft, moderne Züchtungsmethoden gezielt einzusetzen und Pflanzen widerstandsfähiger zu machen. Omics-Technologien können auch genutzt werden, um Krankheitserreger in Pflanzen frühzeitig zu erkennen und Krankheitsausbrüche zu prognostizieren. Aus der Datenanalyse können Maßnahmen abgeleitet werden, um Ernteausfälle zu verringern. In der Lebensmitteltechnologie finden Omics-Technologien in der Qualitätssicherung und Geschmacksoptimierung Anwendung. Auch die Auswirkungen des Klimawandels auf Ökosysteme lassen sich mit Omics-Daten präziser vorhersagen. In der Medizin werden sie verwendet, um Biomarker für Diagnostik und Therapie zu bestimmen. „Ein tieferes Verständnis dieser Biomarker erfordert umfangreiche Studien – wie unsere CHRIS-Studie, die genetische und Umweltfaktoren sowie den Lebensstil bei der Entstehung von chronischen Krankheiten wie Diabetes Typ 2 untersucht. Dabei fallen riesige Datenmengen an, deren Auswertung große Rechenkapazitäten erfordert. Mit dem ‚MOC’ werden wir einerseits die notwendigen Rechenkapazitäten aufbauen und andererseits unsere Expertise im Bereich der Präzisionsmedizin weiter ausbauen und mit anderen teilen”, erläutert Christian Fuchsberger, Gruppenleiter Computational Genomics und „MOC”-Projektleiter bei Eurac Research.
Das Kompetenzzentrum „MOC“ soll eine zentrale Plattform sein, die durch technischen Fortschritt Wissenschaft, Wirtschaft und Technologie zusammenbringt. Ein wesentlicher Teil der Projektarbeiten und Labore wird am NOI Techpark angesiedelt sein und garantiert damit enge Zusammenarbeit mit diesem Innovationshub. Die Einbindung des NOI Techpark ermöglicht die Vernetzung von Unternehmen mit der Forschungsinfrastruktur und fördert den Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie. So soll das „MOC“ Unternehmen bei ihren Forschungs- und Entwicklungsprojekten unterstützen und Südtirol zu einem international anerkannten Standort für Omics-Forschung machen.
