Erregernachweis mittels Gensequenzierung
Mit ultraschnellen und genauen molekularen Typisierungsverfahren haben NGS die Genomforschung grundlegend verändert, die nun im Vergleich zu Standardmethoden in einem Bruchteil der Zeit genomweite Analysen ermöglicht. Neue Entwicklungen auf dem Gebiet sollen NGS auch kostengünstiger machen und den breiten diagnostischen Einsatz vorantreiben. Das Hauptziel des EU-finanzierten Projekts "Next generation genome based high resolution tracing of pathogens" (PATHONGEN-TRACE)(öffnet in neuem Fenster) war der Einsatz der NGS-Technologie für die hochauflösende Typisierung mikrobieller Krankheitserreger. Für die Untersuchungen wählten die Konsortiumpartner Krankheitserreger mit weltweiter Brisanz aus: den Tuberkuloseerreger Mycobacterium tuberculosis, Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA-Keime) und humanpathogene Campylobacter-Spezies. Die neue Technologie soll Nachteile herkömmlicher Typisierungs- und Diagnosemethoden aus dem Weg räumen, damit solche Nachweise künftig in der Standarddiagnostik einsetzbar sind. Zudem wird die Studie NGS auch für epidemiologische Analysen dieser Krankheitserreger validieren. Weitere Schwerpunkte neben der Probenvorbereitung waren die Auswahl einer geeigneten Sequenzierungsplattform und die Entwicklung eines vollständig integrierten Bioinformatik-Tools zur Datenextraktion, darunter auch eine Anwendung zur Datenauswertung für die allgemeine Diagnostik. Mit NGS werden derzeit mehr als 86 verschiedene M. tuberculosis-Stämme genomweit analysiert, die in den letzten 10 Jahren Auslöser von Epidemien waren. Ebenso soll eine retrospektive MRSA-Analyse zeigen, ob die gewonnenen Daten epidemiologisch aussagefähig sind. Für Campylobacter wurden Daten aus den 561 Isolaten ausgewertet und deren hohe Genauigkeit und statistische Aussagefähigkeit bestätigt. Insgesamt fördern die Ergebnisse von PATHONGEN-TRACE den technologischen Wandel, um künftig NGS für die medizinische Forschung und Diagnostik einzusetzen. Vor allem in der medizinischen Mikrobiologie kommt es auf genaue und sensitive Verfahren an, für die NGS-Nachweise eine neue Ära in der Erregerdiagnostik darstellen.
Schlüsselbegriffe
Sequenzierungsverfahren der nächsten Generation, Erreger, Tuberkulose, Methicillin-resistente Staphylococcus aureus, Campylobacter, Genotypisierung, Bioinformatik
