Press Releases 2021

Die Europäische Gesellschaft für Mykobakteriologie (ESM) vergibt vier Mal im Jahr einen Preis für die beste Publikation ihrer Mitglieder. Im ersten Quartal 2021 konnten sich drei Wissenschaftler*innen  des FZBs über die Auszeichnung freuen: Dr. Barbara Tizzano und Dr. Christian Utpatel aus der Forschungsgruppe „Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie“ und Dr. Tobias Dallenga aus der Forschungsgruppe „Zelluläre Mikrobiologie“ überzeugten das ESM Steering Committee mit ihrer Arbeit über die Überlebenswahrscheinlichkeiten unterschiedlicher Tuberkulose-Stämme unter Sauerstoffmangel.  Die Wissenschaftler*innen konnten in ihrer Studie, die im Januar in der Fachzeitschrift Scientific Reports erschienen ist, zeigen, dass eine Wiedererweckung aus dem Ruhezustand nach Sauerstoffmangel nicht bei allen Tuberkulosestämmen möglich ist. Dies wiederlegt bisheriges Textbuchwissen, das besagte, dass generell alle Stämme des Mycobacterium tuberculosis Komplexes längere Perioden unter Sauerstoffmangel überleben und sich reaktivieren können. Diese Erkenntnis ist ein wichtiger Aspekt, um die Infektionsdynamik besser zu verstehen und Medikamente zu entwickeln, die auf den Ruhezustand abzielen.

Der Preis ist mit 500 Euro dotiert. Die Gewinner*innen nehmen dank der Auszeichnung automatisch an der Verleihung des Hugo David Awards teil, der im Januar 2022 durch die Europäische Gesellschaft für Mykobakteriologie (ESM) ausgelobt wird. Die ESM ist eine gemeinnützige, internationale, wissenschaftliche Gesellschaft, die sich mit verschiedenen Aspekten der Mykobakteriologie und verwandten Krankheiten beschäftigt.

Herzlichen Glückwunsch an alle Beteiligten!

 

Publikation: Tizzano, B., Dallenga, T.K., Utpatel, C. et al. Survival of hypoxia-induced dormancy is not a common feature of all strains of the Mycobacterium tuberculosis complex. Sci Rep 11, 2628 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81223-6

Um eine multiresistente Tuberkulose erfolgreich zu behandeln, muss im Vorfeld geklärt werden, gegen welche Antibiotika die Erreger Resistenzen aufweisen. Die klassische Testung im Labor ist sehr zeitaufwendig und verzögert den Therapiebeginn. Wissenschaftler*innen aus dem Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum, und dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) haben nun einen Katalog aller Mutationen im Erbgut der Tuberkulosebakterien erstellt und können auf dieser Basis mittels einer Genomsequenzierung schnell und kostengünstig vorhersagen, welche Medikamente für die Tuberkulose-Behandlung am effektivsten sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in der Fachzeitschrift Clinical Infectious Diseases publiziert.

Die Tuberkulose ist die häufigste zum Tod führende bakterielle Infektionskrankheit weltweit. Der Erreger der Tuberkulose, Mycobacterium tuberculosis, weist eine Reihe von Besonderheiten auf. Eine davon: Er wächst sehr langsam. Während man andere typische Krankheitserreger, wie Pneumokokken und Pseudomonaden, bereits in den ersten 72 Stunden durch ihr Wachstum im mikrobiologischen Labor identifizieren kann, vergehen meist mehrere Wochen, bis Tuberkulosebakterien im Labor anwachsen.  So vergehen oft ein bis zwei Monate, bevor die Wirksamkeit der einzelnen Medikamente getestet werden kann.

Diese Wirksamkeitstests sind aber unerlässlich für die effektive Behandlung der multiresistenten Tuberkulose (MDR-TB), die immer häufiger auftritt. Hier ist der Erreger gegenüber den besten Tuberkulosemedikamenten, Rifampicin und Isoniazid, resistent, also unempfindlich geworden. Ursache sind Veränderungen im Erbgut, sog. Mutationen, die fast immer an denselben Stellen im Genom auftreten. Die Therapie der MDR-TB ist langwierig, kostspielig und von häufigen Nebenwirkungen geprägt.

Für die Wahl der Antibiotika in einer Kombinationstherapie sind die behandelnden Ärzte bislang auf die Ergebnisse der Medikamententestung nach Anzucht angewiesen „Aktuell stehen 15 Medikamente für die Zweitlinientherapie zur Verfügung, von denen mindestens vier miteinander kombiniert werden“, erklärt Prof. Christoph Lange, der die klinische Studie am FZ Borstel koordinierte.

Forschende um Prof. Stefan Niemann am Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum haben nun einen Katalog von Mutationen im Erbgut der Tuberkulosebakterien erstellt mit dem sich Antibiotikaresistenzen der Bakterien gegen alle Medikamente vorhersagen lassen. Im Gegensatz zu vielen anderen Bakterien verändert sich das Erbgut der Tuberkulosebakterien kaum über die Zeit. Das Genom der Tuberkulosebakterien trägt ca. 4.4 Millionen Bausteine (Basenpaare) welche die Information für ca. 4000 Gene speichern.

Hans-Peter Grobbel, Medizinstudent und DZIF-Doktorand im Team von Professor Lange hat nun mit Unterstützung seines studentischen Kollegen Niklas Köhler, Professor Matthias Merker, Dr. Sönke Andres und Dr. Harald Hoffmann die Ergebnisse der Vorhersagen von Antibiotikaresistenzen durch Gesamt-Genomanalysen untersucht. An Tuberkulosebakterien von 70 Patient*innen mit einer MDR-TB, die an der Medizinischen Klinik in Borstel behandelt wurden, verglichen die Forschenden die molekulare Vorhersage der Antibiotikaresistenzen mit denen der tatsächlichen kulturellen Testergebnisse die von Prof. Florian Maurer, dem Leiter des Nationalen Referenzlabor für Mykobakterien (NRZ) in Borstel, beigesteuert wurden. Sie überprüften außerdem, ob basierend auf der Vorhersage der Erbsubstanz der Bakterien verlässliche Kombinationen von Medikamenten für die Therapie der MDR-TB zusammenzustellt werden können.

„99 % aller Medikamente in Kombinationstherapien, die wir basierend auf den Ergebnissen der molekularen Vorhersagen aus der Erbsubstanz der Tuberkulosebakterien zusammengestellt haben, sind nach den Ergebnissen der traditionellen mikrobiologischen Antibiotikaresistenztestung auch wirksam“, so Grobbel. Die molekularen Verfahren sind inzwischen preisgünstig und schnell. Idealerweise können betroffene Patient*innen bereits in der ersten Woche der Diagnosestellung einer Tuberkulose eine maßgeschneiderte MDR-TB Therapie erhalten.

Publikation:

Grobbel HP, Merker M, Köhler N, Andres S, Hoffmann H, er al.
Design of multidrug-resistant tuberculosis treatment regimens based on DNA sequencing. Clin Infect Dis. 2021 Apr 26:ciab359. doi: 10.1093/cid/ciab359. Online ahead of print. PMID: 33900387

Zur Publikation

Kontakt:

Prof. Dr. med. Dr. h.c. Christoph Lange
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04537 188 3030

Prof. Dr. rer. nat. Stefan Niemann
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04537 188 7620

Prof. Dr. med. Florian Maurer
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04537-188 2010

 

Das Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum und der Wege-Zweckverband (WZV) der Gemeinden des Kreises Segeberg haben - stellvertretend durch den neuen Zentrumsdirektor Prof. Schaible und durch den Verbandsvorsteher Peter Axmann - am 13.4.2021 im Herrenhaus Borstel einen zukunftsweisende Vertrag über die Durchleitung und Beseitigung des Abwassers des Ortsteils Borstel unterschrieben. Die anfallenden Abwässer werden durch die vom FZB betriebenen Kläranlage geklärt. Der bestehende Vertrag aus den 90-er Jahren wurde damit ersetzt. Weiterhin wird sich der WZV an den anfallenden Umbau- und Sanierungskosten des über 50 Jahre alten Klärwerks Borstel beteiligen, das mittlerweile stark sanierungsbedürftig ist. Die Fertigstellung eines modernen und nach den neuesten Umweltstandards ausgerüsteten Klärwerks ist für 2022 geplant .
Damit ist die Entsorgungssicherheit sowohl für den Ortsteil Borstel als auch des FZB mit seinen beiden von Bund und Land geförderten neuen Forschungsgebäuden "Leibniz Respiratorium" und des Nationalen Referenzzentrums sichergestellt.

PD Dr. med. Christian Herzmann ist der Gewinner des online Science Slams, den der Lübecker Verein Rock Your Life e.V. am 16.4.21 veranstaltete.
Sein Gedicht über die Tuberkulose verwies die drei anderen Vortragenden auf die hinteren Plätze. Der Gewinner wurde von den gut 200 Zuschauer*innen per Abstimmung gekürt.
Christian Herzmann äußerte sich nach dem Auftritt: "Es war mein erster Science Slam, aber vielleicht nicht mein letzter. Besonders Spaß gemacht hat mir, die Grenzen zwischen Poetry Slam und Science Slam zu verwischen. Die Pathogenese der Tuberkulose in gereimter Form war eine sprachliche Herausforderung."

Weitere Infos: Wir sind wieder da - RYL! Science Slam 2021!!!! - ROCK YOUR LIFE! LÜBECK e.V.

Michael Weinkauf
1961-2021

Mit großer Bestürzung und Trauer müssen wir bekanntgeben, dass unser hochgeschätzter Kollege Michael Weinkauf verstorben ist. Michael Weinkauf war seit 2011 am FZB in der Forschungsgruppe Bioanalytische Chemie als Technischer Mitarbeiter tätig. Er wird uns mit seiner freundlichen und konstruktiven Art in bester Erinnerung bleiben.

Wir nehmen Abschied
Forschungszentrum Borstel