Programmbereich Infektionen

Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie

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Projekte

Die FG konnte diese Forschungsagenda in vielfältige Kollaborationen und langfristige Drittmittelprojekte einbringen, die eine hervorragende Basis für die zukünftigen Arbeiten bieten. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die Integration in das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), in Netzwerkprojekte der Deutschen Forschungsgemeinschaft (RTG TransEVO, PMI EXC 2167), des BMBF (TB-Sequel 2023-2026), des BMG (Projekt im „Global Health Protection Programme“, GHPP) und des Leibniz WissenschaftsCampus (LWC EvoLUNG). Ein Meilenstein in diesem Jahr war die erneute Ernennung zum Nationalen Referenzzentrum für Mykobakterien (zusammen mit der DiagMyc). Schlüsselprojekte der gemeinsamen Arbeit mit dem NRZ sind der Aufbau einer flächendeckenden, integrierten molekularen TB-Surveillance in Deutschland (IMS-TB, Zusammen mit dem RKI), die konstante Verbesserung der molekularen Diagnostik in Deutschland, aber auch internationale Zusammenarbeiten z.B. mit der WHO, und Studien zur Ausbreitung und Virulenz von Mykobakterien, und die Unterstützung von Partnerlaboratorien beim Aufbau von diagnostischen Kapazitäten inkl. Genomsequenzierung.

Im DZIF leitet die FG den Schwerpunkt „TB Epidemiology and Diagnostics“. Hier werden ergänzende Studien zur aktuellen Transmissionsdynamik/Epidemiologie in verschiedenen Ländern durchgeführt. So werden die longitudinalen Studien in Deutschland (Hamburg, Hannover, Frankfurt, MDR-Stämme) weitergeführt und besonders auf den Aspekt „TB und Migration“ fokussiert. Ein weiteres wichtiges Forschungsthema im DZIF, aber auch im EXC PMI, und in internationalen Projekten ist die Weiterentwicklung von „Precision Medicine“-Konzepten für die Behandlung von Patienten mit DR-TB. Hier kommt der molekularen Diagnostik eine besondere Bedeutung zu, da für viele neuere Medikamente keine phänotypischen Verfahren für die Resistenztestung zur Verfügung stehen (Fig. 1). Um Resistenzmechanismen für neue Antibiotikakandidaten aufzuklären, werden im „Pathogen Evolution“ Labor Langzeitevolutionsexperimente durchgeführt, in dem Mtbk-Stämme über einen langen Zeitraum Antibiotika ausgesetzt werden (ERA4TB). Der neuartige evolutionsbiologische Ansatz hat sich als hervorragende Methode zur Selektion von resistenten Mutanten mit einer großen phänotypischen und genetischen Vielfalt erwiesen. Die generierten Daten sollen die Etablierung von diagnostischen Verfahren vor der ersten breiten Anwendung des Wirkstoffs ermöglichen, die dann schnell zur Verfügung stehen und unmittelbar Information über etwaig entstehende Mutationen liefern können. Diese in vitro Arbeiten, werden durch große Datensätze von klinischen Mtbk-Stämmen aus Implementations- und Surveillance-Studien ergänzt. Diese bieten ideale Voraussetzungen die Korrelation von Genotyp und Phänotyp für die Vorhersage von Resistenzen aus Genomdaten weiter zu verbessern, aber auch die Populationsstruktur, Evolution und Ausbreitung der TB-Erreger zu analysieren.

Die FG konnte diese Forschungsagenda in vielfältige Kollaborationen und langfristige Drittmittelprojekte einbringen, die eine hervorragende Basis für die zukünftigen Arbeiten bieten. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die Integration in das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), in Netzwerkprojekte der Deutschen Forschungsgemeinschaft (RTG TransEVO, PMI EXC 2167), des BMBF (TB-Sequel 2023-2026), des BMG (Projekt im „Global Health Protection Programme“, GHPP) und des Leibniz WissenschaftsCampus (LWC EvoLUNG). Ein Meilenstein in diesem Jahr war die erneute Ernennung zum Nationalen Referenzzentrum für Mykobakterien (zusammen mit der DiagMyc). Schlüsselprojekte der gemeinsamen Arbeit mit dem NRZ sind der Aufbau einer flächendeckenden, integrierten molekularen TB-Surveillance in Deutschland (IMS-TB, Zusammen mit dem RKI), die konstante Verbesserung der molekularen Diagnostik in Deutschland, aber auch internationale Zusammenarbeiten z.B. mit der WHO, und Studien zur Ausbreitung und Virulenz von Mykobakterien, und die Unterstützung von Partnerlaboratorien beim Aufbau von diagnostischen Kapazitäten inkl. Genomsequenzierung.

Im DZIF leitet die FG den Schwerpunkt „TB Epidemiology and Diagnostics“. Hier werden ergänzende Studien zur aktuellen Transmissionsdynamik/Epidemiologie in verschiedenen Ländern durchgeführt. So werden die longitudinalen Studien in Deutschland (Hamburg, Hannover, Frankfurt, MDR-Stämme) weitergeführt und besonders auf den Aspekt „TB und Migration“ fokussiert. Ein weiteres wichtiges Forschungsthema im DZIF, aber auch im EXC PMI, und in internationalen Projekten ist die Weiterentwicklung von „Precision Medicine“-Konzepten für die Behandlung von Patienten mit DR-TB. Hier kommt der molekularen Diagnostik eine besondere Bedeutung zu, da für viele neuere Medikamente keine phänotypischen Verfahren für die Resistenztestung zur Verfügung stehen (Fig. 1). Um Resistenzmechanismen für neue Antibiotikakandidaten aufzuklären, werden im „Pathogen Evolution“ Labor Langzeitevolutionsexperimente durchgeführt, in dem Mtbk-Stämme über einen langen Zeitraum Antibiotika ausgesetzt werden (ERA4TB). Der neuartige evolutionsbiologische Ansatz hat sich als hervorragende Methode zur Selektion von resistenten Mutanten mit einer großen phänotypischen und genetischen Vielfalt erwiesen. Die generierten Daten sollen die Etablierung von diagnostischen Verfahren vor der ersten breiten Anwendung des Wirkstoffs ermöglichen, die dann schnell zur Verfügung stehen und unmittelbar Information über etwaig entstehende Mutationen liefern können. Diese in vitro Arbeiten, werden durch große Datensätze von klinischen Mtbk-Stämmen aus Implementations- und Surveillance-Studien ergänzt. Diese bieten ideale Voraussetzungen die Korrelation von Genotyp und Phänotyp für die Vorhersage von Resistenzen aus Genomdaten weiter zu verbessern, aber auch die Populationsstruktur, Evolution und Ausbreitung der TB-Erreger zu analysieren.