Unter 130.000 neu identifizierten RNA-Viren sind auch 9 SARS-CoV-2-Verwandte
Maria Weiß

Die Corona-Pandemie hat gelehrt, dass man gut daran tut, Viren im Auge zu behalten, um Gefahren rechtzeitig zu erkennen. Durch eine spezielle digitale Infrastruktur (Serratus) ist es Forschern jetzt gelungen, weltweit in Biobanken über 130.000 neue RNA-Viren zu identifizieren ? darunter auch 9 noch nicht bekannte Corona-Viren mit Ähnlichkeiten zu SARS-CoV-2.

Unmengen an Sequenzdaten Datenbanken
Die Vielfalt der Viren auf unserem Planeten ist unfassbar groß und nur ein Bruchteil des weltweiten ?Viroms? ist bisher bekannt. Neue Viruserkrankungen sind somit im Prinzip jederzeit möglich. Daher erscheint es sinnvoll die Diversität der global vorkommenden Viren in Datenbanken zu katalogisieren, die Wissenschaftlern frei zugänglich sind. Problematisch war aber bisher die schiere Menge von Datensätzen in weltweit verteilten öffentlich zugänglichen Sequenzdatenbanken.

Überall auf der Welt werden von biologischen Forschungsgruppen Seqenzdaten von Lebewesen in diese Datenbanken eingespeist ? ob aus Bodenproben im Regenwald oder Wasserproben der Tiefsee. Dabei gibt es viel ?Beifang? ? d.h. zufällig gefundene Sequenzen von Organismen, die nicht im Zentrum des jeweiligen Forschungsprojektes standen. Sequenzdaten liegen daher in den Datenbanken in der Größenordnung von Petabytes (d.h. Millionen von Gigabytes) vor, was selbst bisherige ?Supercomputer? überfordert.


Neue Infrastruktur ermöglicht Sequenzabgleich im Petabyte-Bereich
Einem internationalen Forschungsteam unter Beteiligung der Heidelberger Instituts für Theoretische Studien und des Max-Planck-Instituts für Biologie ist es jetzt gelungen, eine Cloud-basierte Infrastruktur (Serratus) zu entwickeln, die den Sequenzabgleich im Petabyte-Maßstab ermöglicht. Damit konnten 20 Millionen Gigabytes öffentlich zugänglicher Gensequenzen in 5,7 Millionen biologischen Proben auf das Vorhandensein von RNA-Viren untersucht werden.

132.000 neue RNA-Viren konnten so identifiziert werden ? das sind 10-mal mehr als die bisher bekannten Virusspezies. Darunter befanden sich auch 9 enge Verwandte von SARS-CoV-2, Viren mit hoher Ähnlichkeit zum Hepatitis-D-Virus und ganz neuartige Bakteriophagen.

Blick in die Zukunft: Blut in Minuten auf alle Viren scannen möglich?
Für diese Identifizierung hätte ein herkömmlicher ?Supercomputer? über ein Jahr benötigt und Kosten von hunderttausenden Dollar wären angefallen. Dank Serratus war dies in nur 11 Tagen und unter Einsatz von 24.000 Dollar möglich. Wenn ein Patient eine Infektion mit einem unbekannten Virus aufweist, würde es mit dem neuen digitalen Werkzeug nur 2 Minuten dauern, seine Blutprobe mit allen bisher nachgewiesenen Viren abzugleichen und eine mögliche Verbindung herzustellen.


Dieser Artikel ist im Original erschienen auf Coliquio.de .

macht euch auf etwas gefaßt!:

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