Verbundprojekt: Entwicklung von Metagenom-basierten Werkzeugen für die Überwachung von Antibiotikaresistenzen in Flüssen — Eine Analyse im Gangestal; Teilvorhaben: Bioinformatik

Immer häufiger werden Antibiotika-resistente Bakterien beobachtet, welche schwer oder nicht mehr behandelbar sind. Besonders ist hiervon Indien betroffen. Durch unsere vernetzte Welt können sich solche Bakterien leicht global verbreiten, was eine akute Bedrohung fu¨r die moderne Medizin darstellt. Es ist bekannt, dass dicht besiedelte Städte entlang von Flu¨ssen zur Resistenzbildung beitragen können -- z.B. durch Industrieabfälle, unzureichende Abwasserentsorgung und Ru¨ckstände aus der Landwirtschaft. Resistenzgene können aber auch aus der natu¨rlichen Umgebung rekrutiert werden. Wir vermuten, dass besagte Städte als große Bioreaktoren fungieren, in denen Antibiotika-sensible Bakterien von flussaufwärts zu resistenten Bakterien transformiert werden, und sich dann effektiv flussabwärts verbreiteten. Unser Ziel ist a) kontrollierbare Faktoren der Resistenzbildung zu beschreiben, b) Resistenzgene zu entdecken, welche in humanpathogene Bakterien transferiert werden können, c) Infektionsrouten zu rekonstruieren und d) neue antimikrobielle Mechanismen zu erkunden. Wir werden Wasserproben entlang des Ganges und seiner Zuflu¨sse nehmen, und uns zu Nutzen machen, dass die geographische Lage hier ein natu¨rliches Experiment darstellt. Dadurch werden wir in der Lage sein, natu¨rlich vorkommende Resistenzmechanismen zu trennen von jenen, die durch Menschen verursacht werden, und damit potenziell kontrollierbar sind. Die Proben werden dann sequenziert und das resultierende Metagenom bioinformatisch analysiert. Dafu¨r werden neue Hardware und Softwarelösungen entwickelt, welche großes praktisches Potenzial haben.