Diagnostik 2.0: Next Generation Sequencing als moderne diagnostische Erweiterung im medizinischen B-Schutz

Am Beispiel von pockenartigen Läsionen bei einem Pferd

Rosina Ehmannª, Kristin Brandes ᵇ, Markus Antwerpenª, Mathias Walterª, Katja von Schlippenbach ͨ , Elisabeth Stegmaier ͩ, Sandra Eßbauerª, Joachim Bugertª, Jens Peter Teifke ͤ, Hermann Meyer ª

ª Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München
ᵇ Tierpathologie Augsburg, Deutschland
ͨ Tierarztpraxis Zusamaltheim, Deutschland
ͩ Makoa Farm, Tansania
ͤ Friedrich-Loeffler-Institut, Greifswald – Insel Riems, Deutschland

Einleitung

Photo
Makroskopisches Erscheinungsbild der papulonodulären, ca. 0,5-1,5 cm großen Läsionen bei einem Pferd
Das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr (InstMikroBioBw) ist eine Forschungseinrichtung für den medizinischen B-Schutz mit breit gefächertem Spektrum. Ein zentraler Auftrag des Instituts ist es, Verfahren zur raschen und zweifelsfreien Diagnostik aller relevanten B-Agenzien zu etablieren und veränderten Anforderungen ständig anzupassen. Eine der größten Herausforderungen dabei ist die enorme und ständig wachsende Vielfalt an viralen und bakteriellen Erregern. So werden neue Arten und Subtypen entdeckt, während bereits bekannte Erreger sich in unterschiedlichen biologischen Nischen stetig verändern.

Seit wenigen Jahren bietet Next Generation Sequencing (NGS), ein Sammelbegriff für verschiedene Techniken der Hochdurchsatz-Sequenzierung, enorme Chancen zur breit angelegten Erregerdiagnostik. Allerdings ist NGS sowohl in Bezug auf technisches Know-how (labortechnisch, molekularbiologisch und bioinformatisch) als auch im Hinblick auf die Geräteausstattung eine herausfordernde Technik. Zur Implementierung müssen für verschiedene Probentypen (Serum, Stuhl, Nasenabstrich, Umweltprobe, …) zusätzlich jeweils individuelle Aufarbeitungsverfahren getestet und etabliert werden. Zur Evaluierung der Anwendungsmöglichkeiten von NGS in der Pockenvirusdiagnostik wurden im Rahmen dieser Arbeit beispielhaft Hautveränderungen eines Pferdes diagnostisch aufgearbeitet und ausgewertet. Die eingesetzten Methoden und Geräteplattformen wurden im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit in der stationären und mobilen Diagnostik ausgewählt und verglichen. Der als ursächliches Agens identifizierte Erreger erwies sich als Vertreter einer neuen Virusspezies und wurde weitergehend charakterisiert.

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Datum: 17.12.2019

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