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Die neuen Möglichkeiten, Programme aller einzelnen Zellen eines gesamten Organismus zu erfassen, revolutionieren derzeit die biologische Grundlagenforschung und eröffnen weitreichende Perspektiven für eine moderne personenorientierte und digitalisierte Medizin. In der Stellungnahme der IAG erörtern namhafte Experten und Expertinnen die technischen und biologischen Grundlagen von Einzelzellanalysen und deren konkreten Einsatz für die klinische Anwendung, z. B. für die Krebs-Präzisionsmedizin. Die Mitglieder der IAG sehen in der Einzelzellanalytik eine zukunftsweisende Schlüsseltechnologie für die Biologie und Medizin mit großen wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Implikationen. In den gemeinsam erarbeiteten Handlungsempfehlungen für den Umgang mit Einzelzelltechnologien und daraus hervorgehenden Einzelzelldaten betonen sie die Bedeutung des Forschungsgebietes und die Notwendigkeit der Entwicklung von wissenschaftlichen Standards für die kommende breite klinische Anwendung.
Einleitung
(2019)
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern
auch für medizinische und biotechnologische Anwendungen, da neue Ebenen
kontext- und personenbezogener Interpretation biologischer Zusammenhänge
erschlossen werden. Die vorliegende Broschüre zur Einzelzellanalyse gibt einen
Überblick über die neuen Möglichkeiten aus den Perspektiven der Entwicklungsbiologie,
Biomedizin und Bioinformatik und greift mögliche gesellschaftliche
Implikationen und Konsequenzen auf.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial auch für die Entwicklungsbiologie. Das Kepaitel führt in die Methoden ein, die für dieses Gebiet zentral sind und welche Implikationen ihr Einsatz mit sich bringt.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Dabei werden sehr große Mengen an Daten generiert, die ausgewertet werden müssen. Hierfür werden auch MEthoden des maschinellen Lernens genutzt. Der Beitrag klärt über teschnische Grundlagen und Herausforderungen auf diesem Gebiet auf.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Auch bei Pflanzen ist dies möglich, wen auch aufgrund der Zellwand pflanzlicher Zellen sehr viel schwieriger als bei tierischen Zellen. Das Kapitel gibt einen EInblick in die Entwicklung der Einzelzellanylse bei Pflanzen.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern
auch für medizinische und biotechnologische Anwendungen, da neue Ebenen
kontext- und personenbezogener Interpretation biologischer Zusammenhänge
erschlossen werden. Das Ethik-Kapitel greift ethische Aspekte auf, die in diesem Kontext relevant sind und diskutiert werden.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden.
In diesem Kapitel werden Problemfelder vorgestellt, die in der öffentlichen Wahrnehmung eine besondere Rolle spielen. Außerdem werden Indikatoren zum Thema Einzelzellanalyse präsentiert.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern
auch für medizinische und biotechnologische Anwendungen, da neue Ebenen
kontext- und personenbezogener Interpretation biologischer Zusammenhänge
erschlossen werden.
Die IAG Gentechnologiebericht hat Kernaussagen und Handlungsempfehlungen erarbeitet, wie mit den neuen Methoden umzugehen ist und welche Entwicklungen besonders gefördert werden sollten.
Single-cell analyses comprise a multitude of analytical methods that share a common feature, namely the focus on individual cells. This is in contrast to previous methods that provided summarized data for cell clusters, groups of cells, tissues and organs. The new field offers huge potential not only for basic research, but also for medical and biotechnological applications, as it opens up new levels in the context-related and personal interpretation of biological interconnections. This brochure on single-cell analysis provides an overview on the new possibilities from the viewpoint of developmental biology, biomedicine and bioinformatics, but also addresses possible social im-plications and consequences.