Forscher der University of Pittsburgh School of Medicine haben ein Überwachungssystem für Infektionskrankheiten entwickelt, das den Ausbruch einer resistenten Infektion durch Augentropfen früher erkannt hat als bekannt gegeben. Das System namens Enhanced Detection System for Healthcare-Associated Transmission (EDS-HAT) verwendet Ganzgenomsequenzierung, um die einzigartigen DNA-Fingerabdrücke der Krankheitserreger in Patientenproben zu identifizieren. Wenn der genetische Code von zwei verschiedenen Proben eng übereinstimmt, deutet dies auf einen potenziellen Ausbruch hin. UPMC, ein gemeinnütziger Gesundheitsdienstleister, ist das einzige US-Krankenhaussystem, das die Ganzgenomsequenzierung auf diese Weise einsetzt. Im Februar 2023 gab das U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) eine Warnung über den Ausbruch von Pseudomonas aeruginosa heraus, einer resistenten Bakterienstamm, der mit der Verwendung von künstlichen Tränen in Verbindung gebracht wurde. Im April 2023 veröffentlichte das CDC den genetischen Code des Ausbruchsstamms, den die Forscher an der University of Pittsburgh mit ihren Überwachungsdaten abgleichen konnten. Die Forscher analysierten die verfügbaren Sequenzen weiter und konnten den Ursprung des Bakteriums auf Proben aus Indien und Nigeria zurückverfolgen und feststellen, dass die Augentropfen wahrscheinlich Ende 2021 oder Anfang 2022 in einem ausländischen Herstellungsbetrieb kontaminiert wurden. Die Forscher heben das Potenzial der Ganzgenomsequenzierung für die Überwachung von Ausbrüchen hervor und hoffen, dass weitere Krankenhäuser ähnliche Technologien annehmen und Daten mit anderen und öffentlichen Gesundheitsbehörden teilen werden. Die Forschung wurde teilweise durch einen Zuschuss des National Institute of Allergy and Infectious Diseases finanziert.

Einführung

In diesem Artikel wird die Entwicklung und Implementierung eines Überwachungssystems für Infektionskrankheiten namens Enhanced Detection System for Healthcare-Associated Transmission (EDS-HAT) an der Universität Pittsburgh School of Medicine diskutiert. Dieses System verwendet die Ganzgenomsequenzierung, um resistente Infektionen und potenzielle Ausbrüche zu identifizieren.

Was ist EDS-HAT?

EDS-HAT ist ein Überwachungssystem für Infektionskrankheiten, das von Wissenschaftlern an der Universität Pittsburgh School of Medicine entwickelt wurde. Es verwendet die Ganzgenomsequenzierung, um einzigartige DNA-Fingerabdrücke von Erregern in Patientenproben zu identifizieren.

Wie funktioniert EDS-HAT?

EDS-HAT analysiert den genetischen Code von Erregern in Patientenproben und vergleicht sie, um eng verwandte Sequenzen zu identifizieren. Wenn der genetische Code von zwei verschiedenen Patientenproben eng übereinstimmt, deutet dies auf einen möglichen Ausbruch hin.

Warum ist die Ganzgenomsequenzierung in der Überwachung von Infektionskrankheiten wichtig?

Die Ganzgenomsequenzierung ermöglicht eine präzisere und genauere Identifizierung von Erregern, einschließlich resistenter Stämme. Durch die Analyse des gesamten genetischen Codes eines Erregers können Forscher dessen Ursprünge nachverfolgen, potenzielle Kontaminationsquellen identifizieren und seine Ausbreitung verfolgen.

Erfolgreiche Erkennung einer durch Augentropfen verbreiteten Medikamentenresistenz

Das EDS-HAT-System hat erfolgreich Fälle einer durch Augentropfen verbreiteten medikamentenresistenten Infektion erkannt, bevor sie zu einem nationalen Ausbruch erklärt wurde. Dies unterstreicht die Wirksamkeit der Ganzgenomsequenzierung bei der frühzeitigen Erkennung und Verhinderung von Ausbrüchen von Infektionskrankheiten.

Der Ausbruch eines medikamentenresistenten Stammes von Pseudomonas aeruginosa

Im Februar 2023 gab das US-amerikanische Zentrum für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) eine Warnung über einen Ausbruch eines medikamentenresistenten Stammes von Pseudomonas aeruginosa heraus, der mit der Verwendung von künstlichen Tränen in Verbindung gebracht wurde. Dieser Ausbruch löste weitere Untersuchungen und Überwachungsmaßnahmen aus.

Abgleich des genetischen Codes mit Überwachungsdaten

Im April 2023 wurde der genetische Code des Ausbruchsstammes vom CDC veröffentlicht und die Forscher an der Universität Pittsburgh konnten ihn mit ihren Überwachungsdaten abgleichen. Dies bestätigte das Vorhandensein der medikamentenresistenten Infektion in ihren Patientenproben und ermöglichte eine umfassendere Analyse.

Nachverfolgung des Ursprungs der Infektion

Durch die Analyse der verfügbaren Sequenzen konnten die Forscher den Ursprung des Bakteriums auf Proben aus Indien und Nigeria zurückverfolgen. Dies deutet darauf hin, dass die Augentropfen wahrscheinlich in einer ausländischen Produktionsstätte Ende 2021 oder Anfang 2022 kontaminiert wurden.

Das Potenzial der Ganzgenomsequenzierung zur Erkennung und Prävention von Ausbrüchen

Der Erfolg von EDS-HAT bei der Erkennung und Verhinderung von Ausbrüchen zeigt das Potenzial der Ganzgenomsequenzierung in der Überwachung von Infektionskrankheiten.

Förderung der Einführung ähnlicher Technologien

Die Forscher hoffen, dass mehr Krankenhäuser ähnliche Technologien übernehmen und die Ganzgenomsequenzierung in ihre Systeme zur Überwachung von Infektionskrankheiten integrieren werden. Der Austausch von Daten untereinander und mit den Gesundheitsbehörden kann die Überwachungs- und Reaktionsmaßnahmen erheblich verbessern.

Finanzierung und Unterstützung der Forschung

Die Forschung zu EDS-HAT wurde teilweise durch ein Stipendium des National Institute of Allergy and Infectious Diseases finanziert. Diese Förderung würdigt die Bedeutung der Entwicklung innovativer Überwachungssysteme und -technologien zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten.

Die Zukunft der Überwachung von Infektionskrankheiten

Die Verwendung der Ganzgenomsequenzierung in der Überwachung von Infektionskrankheiten hat ein enormes Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie Ausbrüche erkannt, nachverfolgt und kontrolliert werden. Fortlaufende Forschung und Fortschritte in der Sequenzierungstechnologie werden voraussichtlich zu noch effektiveren Überwachungssystemen führen.

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