EHEC: Wissenschaftler aus Münster publizieren in PLoS ONE Ergebnisse zur Echtzeit-Genomanalyse

Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster und des Universitätsklinikums Münster (UKM) waren in Kooperation mit Wissenschaftlern des Unternehmens ‚Life Technologies Corporation’ die Ersten, die am 3. Juni eine Genomsequenz von einem EHEC-Ausbruchsstamm öffentlich zugänglich gemacht haben. Nun haben sie ihre eingehende Genomanalyse der Ausbruchsstämme am 20. Juli in der Online ‚open access’ Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht.

Der Mikrobiologe Prof. Dr. Dag Harmsen von der Poliklinik für Parodontologie Münster -der korrespondierende Autor der Veröffentlichung- leitete das Team zur Sequenzierung und bioinformatischen Analyse der Isolate in Münster. „Dank der Verfügbarkeit einer Ion Torrent PGM™ ‚next generation sequencing’ (NGS) Plattform waren wir extrem schnell. Dies ist die weltweit erste Demonstration der Anwendung von NGS im Rahmen eines Ausbruchsgeschehens nahezu in Echtzeit. Zwar gibt es Studien, wo diese Technologien retrospektive Anwendung fanden, aber während eines Ausbruchs wurde eine derartige Analyse nie zuvor durchgeführt (siehe Abbildung). Dies ist quasi die Geburt einer neuen Disziplin, nämlich der prospektiven genomischen Epidemiologie“, erläutert Prof, Dr. Harmsen.

Eine derart schnelle Sequenzierung sei eine „technische Meisterleistung, die einen unmittelbaren Einfluss auf Diagnostik und Überwachung von Infektionskrankheiten und wahrscheinlich in der Zukunft auch auf die Therapie haben wird“, erklärt Prof. Dr. Wilhelm Schmitz, Dekan der Medizinischen Fakultät der Universität Münster.

„Durch den Genomvergleich des EHEC O104:H4 Ausbruchsstamms mit einem gleichzeitig sequenzierten EHEC O104:H4 Isolat eines Patienten aus dem Jahr 2001 (HUSEC041 Referenzstamm) konnten wir zeigen, dass der Ausbruchstamm nicht – wie ursprünglich vermutet – direkt von dem sehr ähnlichen enteroaggregativen E. coli (EAEC) O104:H4 55989 abstammt, sondern von einem noch unbekannten, Shiga-Toxin produzierenden O104:H4 Vorläuferstamm“, so Dr. Alexander Mellmann vom Nationalen Konsiliarlabor für das Hämolytisch–urämische Syndrom (HUS) des Robert Koch-Institutes am Institut für Hygiene in Münster.

Prof. Dr. Dr. h.c. Helge Karch, Direktor des Instituts für Hygiene und Letztautor der PLoS One Studie, ergänzt: „Diese Arbeit unterstreicht eindrücklich die große Bedeutung von Referenzstammsammlungen – wie die von uns seit 1996 etablierte HUSEC Sammlung – eindrücklich, um die Evolution von pathogenen Bakterien verstehen zu können.“

Literaturangabe:

Mellmann A*, Harmsen D*, Cummings CA*, Zentz EB, Leopold SR, et al. (2011) Prospective Genomic Characterization of the German Enterohemorrhagic Escherichia coli O104:H4 Outbreak by Rapid Next Generation Sequencing Technology. PLoS ONE 6(7): e22751. doi:10.1371/journal.pone.0022751

*Diese Autoren trugen zu gleichen Teilen zu der Arbeit bei.