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    Monat: Oktober 2012

    • Warum die Weltbevölkerung bei 10 Milliarden Menschen stagnieren wird (und andere schöne Animationen)

      Warum die Weltbevölkerung bei 10 Milliarden Menschen stagnieren wird (und andere schöne Animationen)

      Vorvergangene Woche war ich bei einem Vortrag von Hans Rosling. Hans Rosling ist der Vater von gapminder, einem Visualisierungstool, das Google aufgekauft, und die Familie Rosling damit reich gemacht hat. In seinem Vortrag auf dem OKfestival in Helsinki hat er mit Hilfe von Klopapierrollen visualisiert, warum das Bevölkerungswachstum auf der Erde aller Wahrscheinlichkeit nach bei 10 Milliarden Menschen stagnieren wird (hier der Talk, die Klopapierrollen gibt es ab min 56:40). Sein sehr unterhaltsamer Vortrag hat deutlich gemacht, wie sehr eine clevere visuelle Darstellung komplexer Sachverhalte dem Verständnis dienen kann.

      Rosling selbst ist sich der Kraft guter Visualisierungen natürlich bewusst, und er sieht darin einen wachsenden Markt. Auf dem OKfestival sagte er wörtlich: „If you know how to programme Java Script and D3 (eine recht neue Grafikbibliothek) you will have a job in the future“. Er meint damit: das Internet bietet natürlich noch ganz andere Möglichkeiten zur Visualisierung von Daten als das Stapeln von Toilettenpapierrollen: Infografiken und Datenanimationen.

      Die besten (und schönsten) Datenvisualisierungen sind letzte Woche mit den Information is beautiful Awards ausgezeichnet worden: Wie viele Soldaten sind in Afghanistan seit 2001 gefallen, wie alt waren sie und woher stammen sie? Welche Metallica-Songs wurden von der Band wann und wie oft live gespielt? Was ist Stuxnet, was hat das Computervirus angerichtet und was kann noch kommen? Eine Chronologie der 100 längsten Wikipedia-Löschdiskussionen, die tatsächlich zum Löschen des jeweiligen Artikels geführt haben….

      Der dritte Platz in der Kategorie Motion Infographic ging an eine Animation des Economist (unten eingebettet), die ebenfalls erklärt, warum die Weltbevölkerung bei 10 Milliarden stagnieren wird. Die Argumente sind natürlich die gleichen wie die von Hans Rosling: Die Geburtenrate in fast allen Ländern der Erde ist in den letzten Jahrzehnten auf etwa zwei Kinder pro Frau zurück gegangen. Eine Folge davon ist, dass die Welbevölkerung sich stabilisiert; es gibt keinen „Geburtenüberschuss“. Aufgrund der noch pyramidenförmigen Altersverteilung in vielen Staaten wird die Weltbevölkerung jedoch noch um rund drei Milliarden ansteigen.

      Ein Bild sagt mehr als tausend Worte und eine Infografik erklärt besser – und vor allem schöner – als Tabellen und tausend Zeilen Text.

    • Es wird immer billiger: Kommerzielle DNA Sequenzierung zur Vorhersage von Krankheiten

      Es wird immer billiger: Kommerzielle DNA Sequenzierung zur Vorhersage von Krankheiten

      Vor zwei Wochen nahm ich an einer Diskussionsrunde zu personalisierten genetischen Tests Teil. Firmen wie 23andMe bieten für ein paar Hundert Dollar an, die eigene DNA zu analysieren und dann Rückschlüsse auf Krankheitsrisiken, aber auch auf die persönliche Abstammung zu ziehen. Ich habe hier im Blog von der Diskussionsrunde (live) berichtet.

      Im Zuge meiner Vorbereitungen habe ich aktuelle Angebote für diese personalisierten genetischen Tests recherchiert. 23andMe testet derzeit für 300 Dollar. Das sind 100 Dollar weniger als vor knapp drei Jahren. Günstiger ist natürlich gut, und auch die Zahl der ausgewerteten Merkmale ist von rund 120 vor drei Jahren auf derzeit 243 gestiegen. Insgesamt werden dafür von 23andMe Daten von rund einer Million SNPa analysiert. Die Technik, die 23andMe verwendet nennt sich Genotypisierung. Dabei werden Mutationen in kurzen DNA-Abschnitten (single nucleotide polymorphisms, SNPs), Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Krankheiten zugeordnet. Die Wahrscheinlichkeiten wurden (und werden weiter) in sogenannten genomweiten Assoziationstudien (GWAS) bestimmt.

      Die Genotypisierung ist nicht die einzige Möglichkeit, Daten zu Krankheitswahrscheinlichkeiten durch die Analyse der DNA zu gewinnen. Die Alternative ist die DNA Sequenzierung. Und hier sind die Kosten in den letzten Jahren dramatisch gefallen. Die Grafik des National Human Genome Research Institutes zeigt detailliert, wie sich die Kosten für die DNA Sequenzierung seit 2001 entwickelt haben. Der Preisverfall übeflügelt das Moorsche Gesetz weit und besonders auffällig ist der Preisknick nach 2007 (siehe Abbildung oben). Dieser hängt mit einer technischen Neuerung zusammen: Das sogenannte Next Generation Sequencing hat vor ein paar Jahren das traditionelle Sanger-Sequenzing in den großen Sequenzierzentren abgelöst. Das Next Generation Sequencing unterschiedet sich vor allem durch eine massive Parallelisierung der Sequenziervorgänge, hier ein Übersichtsartikel über Sequenziertechniken.

      Weltweite Verteilung der Next Generation Sequenziermaschinen, Stand 09/2012. Quelle http://omicsmaps.com

      Interessant ist auch die weltweite Verteilung der Next-Generation Sequenziermaschinen, sie bildet annährend die Verteilung der Wissenschaftsausgaben ab. Aktuell sind 2035 dieser Sequenziergeräte im Einsatz. 922 davon stehen in Nordamerika, 604 in Europa und 377 in Asien. Das weltweit größte Sequenzierzentrum ist das BGI in China mit 166 Maschinen. In Deutschland stehen 142. Trotz dieser Explosion an Sequenzierpower kostet aktuell die Sequenzierung eines kompletten menschlichen Genoms noch deutlich zu viel, um kommerziell mit SNP-Genotyping konkurrieren zu können. Das sogenannte Exomesequening, bei nicht das ganze Genom sequenziert wird, sondern nur die Teile, die tatsächlich für Proteine kodieren, ist jedoch ein günstigerer Zwischenschritt, der mittelfristig die Genotypisierung wenn nicht ganz ablösen, doch zumindest ergänzen wird. 23andMe muss derzeit dennoch keine Angst vor Konkurrenz haben. Das Unternehmen bietet (für bestehende Kunden) die Sequenzierung des Exoms mit 80-facher Coverage bereits für 999 Dollar an.

      Trotz aller Preisstürze: Deutlich günstiger und häufig zuverlässiger als genetische Tests zur Vorhersage von Krankheiten sind Blutdruck messen, ein Blick auf den Bauchumfang und auf persönliche Laster.

      Quelle Bild oben: Wetterstrand KA. DNA Sequencing Costs: Data from the NHGRI Large-Scale Genome Sequencing Program www.genome.gov/sequencingcosts.