Dieser Text ist Teil des Sonderheftes „Innovating for better care“.
Eine aktuelle Studie, durchgeführt unter anderem vom Institut für Integrative Biologie und Systeme an der Universität Laval enthüllten die Existenz von pathogene Klone, angepasst an die Lunge von Menschen mit Mukoviszidose. Eine wertvolle Entdeckung, die dank technologischer Innovationen in der Sequenzierung möglich wurde.
Roger Levesque untersucht seit Jahren sorgfältig den blauen Eiterbazillus (Pseudomonas aeruginosa). Im Laufe der Zeit hat der Professor an der medizinischen Fakultät und Forscher am Institut für Integrative und Systembiologie der Universität Laval eine umfangreiche mikrobielle Datenbank aufgebaut. So sammelte er Stämme von Patienten, Tieren oder aus dem Boden, Flüssen und Seen. Doch erst kürzlich gelang es ihm, diese Genome zu sequenzieren, in enger Zusammenarbeit mit Experten der Universitäten Cambridge und Oxford. Arbeit, die zu einer wichtigen Entdeckung führte.
Resistente Klone
In der Zeitschrift veröffentlicht WissenschaftDiese Arbeit gab Aufschluss darüber, wie der blaue Eiterbazillus, ein harmloses Bakterium in einer natürlichen Umgebung, pathogene Klone erzeugte, die die Lunge von Patienten mit Mukoviszidose besiedeln sollten. „Diese Klone haben Eigenschaften entwickelt, die es ihnen ermöglichen, in den Makrophagen, den Immunzellen der Lunge, zu überleben, die sie normalerweise zerstören“, erklärt Roger Levesque. Hierbei handelt es sich um Stämme, die bei Menschen, die beispielsweise an anderen Arten von Infektionen der Haut oder der Augen leiden, nicht vorkommen. »
Diese Enthüllung kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt, da die Weltgesundheitsorganisation (WHO) erneut das Jahr 2024 als das Jahr 2024 festgelegt hat Pseudomonas aeruginosa auf der Liste der Erreger, die man genau beobachten sollte. Wie andere Bakterien hat auch der blaue Eiterbazillus wegen seiner besorgniserregenden Resistenz gegen Antibiotika die Aufmerksamkeit der WHO auf sich gezogen. Die Suche nach neuen Behandlungsmethoden erfordert jedoch eine Verbesserung des Wissens über diese Bakterien, die eine enorme Anpassungsfähigkeit aufweisen und eine große Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen.
Daher stellt die Studie, an der Roger Levesque und seine Kollegen vom Institut für Integrative und Systembiologie der Laval-Universität, Irena Kukavica-Ibrulj und Jeff Gauthier beteiligt waren, zweifellos einen bemerkenswerten Fortschritt dar. „Dadurch können wir pathogene Klone bei Patienten mit Mukoviszidose mit Markern, die wir derzeit entwickeln, viel genauer überwachen“, betont Herr Levesque. Dies wird uns helfen herauszufinden, wie wir mit der Antibiotikatherapie genau auf diese Stämme eingreifen können, ohne die gesamte Bandbreite an Stämmen berücksichtigen zu müssen, die wir überall sehen können. »
Neue Perspektiven
Dieser vielversprechende Durchbruch wäre ohne die bedeutenden Fortschritte der Bioinformatik in den letzten Jahren nicht möglich gewesen. „Es ist bemerkenswert, was wir heute in der Analyse von Infektionskrankheiten leisten können. Wir sind so weit gekommen, dass wir das Genom einer infizierten menschlichen Zelle, beispielsweise eines Makrophagen, sequenzieren können. Wir verfügen über unglaubliche Werkzeuge, die wir vor fünf Jahren noch nicht einmal hatten“, sagt Roger Levesque. Dank der finanziellen Unterstützung von Genome Canada und Génome Québec konnte sein Labor hochrangige Arbeiten in der Genomik entwickeln.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie sind auch die Forschungskosten erheblich gesunken. „Das Genom des ersten Stammes von Pseudomonas aeruginosa wurde im Jahr 2000 für die Summe von 5 Millionen Dollar sequenziert. Heute können wir die gleiche Sequenzierung für etwa 50 US-Dollar in meinem Labor durchführen, bezeugt Roger Levesque. Darüber hinaus ist die Qualität der Sequenzierung jetzt viel höher. Wir können Punktmutationen in mikrobiellen Genen erkennen, was uns vorher nicht möglich war. »
In Zusammenarbeit mit Julian Parkhill, einem anerkannten Bioinformatik-Experten der Universität Cambridge, wurden die Arbeiten an den Bakterien durchgeführt Pseudomonas aeruginosa bringen neue Perspektiven. Und zwar nicht nur hinsichtlich der Suche nach wirksamen Behandlungsmethoden. „Wir haben eine Technologie und eine Methodik eingesetzt, die auch für andere Infektionen mit Mikroorganismen eingesetzt werden kann. Dies ebnet den Weg für wichtigere Studien, um besser zu verstehen, wie sich ein in der Umwelt nicht pathogenes Bakterium entwickeln und Krankheiten bei Menschen und Tieren verursachen kann“, schließt Roger Levesque.
Dieser Inhalt wurde vom Special Publications-Team unter erstellt Pflichtbezogen auf Marketing. Das Schreiben des Pflicht hat nicht teilgenommen.
