17.02.2022 08:55
Analyse des Erbgutes von Haemophilus Bakterien ermöglicht Klassifizierung und Vorhersage von Antibiotikaresistenz
Forschende des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum und des UKSH am Campus Lübeck haben mit einer neu entwickelten Methode über 1.500 Bakterien-Genome der Gattung Haemophilus untersucht, um die Spezies zu bestimmen und Stamm-spezifische Antibiotikaresistenzen aus dem Erbgut herauszulesen.
Plötzlich gesund
Fortschreitende Naturerkenntnis, ganz allgemein gesprochen, ‘Wissenschaft’, ist der stärkste Feind des medizinischen Wunders. Was unseren Vorfahren als Wunder erschien, was einfache Naturvölker heute noch in heftige Erregung versetzt, das berührt den zivilisierten Menschen längst nicht mehr.
Doch es gibt einen Gegensatz, der jedem Denkenden sofort auffällt: der unerhörte, durchaus nicht abgeschlossene Aufstieg der wissenschaftlichen Heilkunde und die ebenso unerhörte Zunahme der Laienbehandlung und der Kurpfuscherei. Man schätzt die Zahl der Menschen, die der Schulmedizin kein Vertrauen schenken, auf immerhin 50 Prozent.
Wie kann es sein, daß Laienbehandler und Kurpfuscher immer wieder spektakuläre Erfolge aufweisen, von denen die Sensationspresse berichtet?
Der Autor geht dieser Frage nach und kommt zu interessanten Erkenntnissen, aus denen er Vorschläge für eine bessere Krankenbehandlung durch seine ärztlichen Standesgenossen ableitet.
Mit Hilfe modernster Verfahren zur Analyse des Erbgutes von Bakterien (Genomsequenzierung) haben Forschende des Schleswig-Holsteinischen Exzellenzclusters „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen“ (PMI) über 1.500 Bakterien-Genome der Gattung Haemophilus untersucht. Diese Bakterien besiedeln oft Nase, Mund und Rachen, sind in der Regel aber harmlos. Bei Neugeborenen, Kleinkindern oder älteren Menschen mit geschwächtem Immunsystem, können Sie jedoch schwere Erkrankungen, wie z.B. eine Lungenentzündung oder Sepsis, verursachen. Die Wissenschaftler*innen des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum und des UKSH am Campus Lübeck haben nun eine Methode entwickelt die Spezies der Bakterien genau zu bestimmen und Stamm-spezifische Antibiotikaresistenzen aus dem Erbgut der Bakterien herauszulesen. Ziel ist es, in Zukunft allein durch die Analyse des Bakteriengenoms in einer Patientenprobe zeitnahe und valide Empfehlungen für eine gezielte Antibiotikabehandlung zu liefern und so die Präzisionsmedizin am UKSH zu stärken.
Vor der weitverbreitenden Einführung einer Impfung gegen Haemophilus influenzae mit dem Kapseltyp b (Hib) in den 2000er Jahren sind nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) jährlich etwa 8 Millionen Kinder an diesem Bakterium erkrankt und bis zu 400.000 Kinder an den Folgen der Erkrankung gestorben. Die Impfung konnte die Ausbreitung dieses speziellen Haemophilus Stamms (Hib) erfolgreich stoppen, jedoch sind gerade Häufigkeit und Schwere der Infektionen mit anderen Haemophilus-Spezies bislang wenig untersucht. „Wir glauben, dass gerade diese bislang wenig untersuchten Haemophilus-Isolate durchaus schwere Infektionen verursachen können und sehen mit Sorge, dass auch zunehmend resistente Erreger isoliert werden“, so Prof. Jan Rupp, Direktor der Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie am UKSH Lübeck.
In Zusammenarbeit mit Dr. Margo Diricks, Prof. Stefan Niemann und Prof. Matthias Merker am Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum hat das Forscherteam das Erbgut von über 1.500 Bakterien der Gattung Haemophilus untersucht. Dabei haben die Wissenschaftler*innen eine Methode entwickelt, die es ermöglicht schnell aus den Rohdaten einer bakteriellen Erbgutanalyse (Genomsequenzierung) wichtige Marker zur Vorhersage von Antibiotikaresistenzen zu detektieren sowie den genauen Typ des Bakterienstammes zu bestimmen. „Wir haben beispielsweise neue Hinweise gefunden, dass auch Bakterien der vermeintlich harmlosen Spezies Haemophilus haemolyticus möglicherweise zu schweren Erkrankungen führen können“, erläutert die Erstautorin der Studie Dr. Margo Diricks.
„Unser Ziel ist es nun diese Methode weiter zu entwickeln, um in Zukunft direkt aus einer Patientenprobe ein genaues Bakterien-Profil mit allen Resistenzgenen (dem „Resistom“) und möglichen Virulenzfaktoren zu erstellen“, sagt Prof. Merker, Leiter der Nachwuchsgruppe „Evolution des Resistoms“ am Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum. Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Genome Medicine“ veröffentlicht und durch den Exzellenzcluster PMI unterstützt.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Matthias Merker,
Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum
Parkallee 1, 23845 Borstel,
Email: mmerker@fz-borstel.de
Originalpublikation:
Diricks, M., Kohl, T.A., Käding, N. et al. Whole genome sequencing-based classification of human-related Haemophilus species and detection of antimicrobial resistance genes. Genome Med 14, 13 (2022). https://doi.org/10.1186/s13073-022-01017-x
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie, Medizin
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
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