Hunderte von neuen Bakterien und Viren wurden im Rahmen der Erregerforschung identifiziert.

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Hunderte von neuen Bakterien und Viren wurden im Rahmen der Erregerforschung identifiziert.

Bei der Erforschung entdeckte Viren- und Bakterienstämme

Das Coronavirus SARS-CoV-2 und die von ihm verursachte Krankheit COVID-19 halten die ganze Welt in Atem. Infektionskrankheiten hingegen können durch eine Vielzahl von Mikroorganismen verursacht werden. Ein Forscherteam entdeckte Tausende von neuen Viren- und Bakterientypen.

Laut einer aktuellen Pressemitteilung hat eine Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Medizinische Genetik und Angewandte Genomik am T1binger Universitätsklinikum und der Weill Cornell Graduate School in New York zur Identifizierung von Hunderten neuer Bakterien und Viren auf der ganzen Welt geführt. Diese Proben werden von den Forschern, die Teil der weltweiten MetaSUB-Kooperation sind, verwendet, um antibiotikaresistente Bakterien zu entdecken und neue Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Proben aus einer U-Bahn-Station und einem Krankenhaus

Die Wissenschaftler der internationalen Gruppe Metagonomics and Metadesign of Subways and Urban Biomes (MetaSUB) entdeckten im Laufe der dreijährigen Untersuchung 10.928 neue Virenstämme und 748 neue Bakterienstämme.

Die Forscher unter der Leitung von Daniela Bezdan (Universitätsklinikum Tübingen) und David Denko (Weill Cornell Graduate School of New York) sammelten über 5.000 Proben aus dicht besiedelten U-Bahn-Stationen, Bahnhöfen und Krankenhäusern in 60 Städten in 32 Ländern und analysierten sie mit Next-Generation-Sequencing, einer DNA-Sequenzierungstechnik.

Durch die Erforschung von Mikrobenproben, auch Mikrobiome genannt, wollen Experten mehr über Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen erfahren, die unter den Menschen leben.

“Obwohl weitere Forschung notwendig ist, unterstreichen diese Ergebnisse die Bedeutung und das Versprechen der Mikrobiom-Kartierung und -Überwachung sowie die Erkenntnisse, die sie Ärzten, Wissenschaftlern und Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens bringen kann”, fügt Daniela Bezdan hinzu.

Die Ergebnisse der Studie wurden gerade in der Zeitschrift Cell veröffentlicht. Die Zeitschrift Microbiome veröffentlichte einen begleitenden Artikel.

Eine einzigartige Sammlung von Mikroorganismen, die nur in einer Stadt gefunden wurde

Die groß angelegte Studie, so die Aussage, entdeckte eine stadtspezifische Mischung von ungewöhnlichen Bakterienarten, die zusammen ein ausgeprägtes Mikrobiom bilden, das es den Forschern erlaubte, den Aufenthaltsort einer Person mit fast 90-prozentiger Genauigkeit vorherzusagen, nur durch Sequenzierung der DNA auf ihren Schuhen.

Das Mikrobiom einer Stadt wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst, darunter die Bevölkerungsgröße und -dichte, die Höhenlage, die Nähe zum Meer und das Klima. Zukünftige forensische Untersuchungen werden von einem wissenschaftlichen Verständnis dieser verschiedenen Merkmale profitieren.

“Ein Mikrobiom ist eine molekulare Repräsentation der Umgebung, in der es gesammelt wurde”, sagt der Autor. “Eine Probe aus einer dicht besiedelten Metropole kann eine Fülle von Arten enthalten, eine Probe von der Küste hingegen kann salzliebende Mikroorganismen aufweisen”, so Dr. Danko.

Antibiotika-resistente Stämme müssen identifiziert werden.

Diese neuen Erkenntnisse, so die Forscher, werden bei der Identifizierung von antibiotikaresistenten Mikroorganismen helfen.

Obwohl es schwierig ist, Antibiotika-Resistenzen nur auf der Basis genetischer Sequenzen vorherzusagen, konnten die Forscher eine große Anzahl von Resistenzgenen kartieren, ihre Menge abschätzen und ihre Neigung zur Übertragung von Resistenzen nachweisen.

Dies implizierte, dass einige Städte größere Konzentrationen von Resistenzgenen aufweisen als andere, was bedeutet, dass einige dieser Gene einen stadtspezifischen Fingerabdruck haben.

Die Untersuchung der von Mikroben produzierten Chemikalien und Proteine sollte bei der Identifizierung weiterer Verbindungen und neuartiger Antibiotika helfen, da ein großer Teil der bereits verwendeten Antibiotika und Medikamente aus mikrobiellen Quellen stammt. Experten glauben, dass sie das Potenzial haben, bei der Entwicklung neuartiger Pharmazeutika sowie von Laborgeräten und -verfahren zu helfen.

Das Coronavirus SARS-CoV-2 konnte mit den in dieser Studie verwendeten DNA-Analyseverfahren nicht nachgewiesen werden. “In zukünftigen Studien”, erklärt Daniela Bezdan, “werden wir jedoch sowohl RNA als auch DNA untersuchen, um RNA-Viren wie SARS-CoV-2 in städtischen Umgebungen aus mehr als 50 Nationen auf der ganzen Welt zu finden.”

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