Anwendung moderner Sequenziermethoden für bakterielle Tierseuchenerreger und Tierkrankheitserreger

Zur Bekämpfung bakterieller Tierseuchen und Krankheiten hat die Genotypisierung der Erreger zum Verständnis von Infektionswegen und zur Aufklärung von Ausbrüchen in den letzten Jahrzehnten immer mehr an Bedeutung gewonnen. Eine detaillierte Beschreibung der Erreger inklusive Bestimmung ihres Virulenzpotentials und der Resistenzen gegen Antibiotika kann für die Wahl der Therapie entscheidende Vorteile bringen. Während traditionelle Methoden, wie z. B. Pulsfeld-Gel-Elektrophorese oder Multilokus-Sequenztypisierung, in der deutschen Veterinärmedizin etabliert sind, wird im internationalen Vergleich aber auch bereits in der Krankenhaushygiene und der Lebensmittelsicherheit vermehrt auf modernste Sequenziermethoden gesetzt. Diese Sequenziermethoden der nächsten Generation (engl. Next-Generation-Sequencing, NGS) erlauben eine höchstmögliche Auflösung zur Genotypisierung und gleichzeitig die Bestimmung aller bekannten genetischen Marker für Virulenz, Resistenz gegen Antibiotika und für mobile genetische Elemente wie z. B. Plasmide. Die sinkenden Kosten für NGS bei gleichzeitigem höchsten Informationsgehalt über die Erreger, werden zukünftig eine breite Anwendung für bakterielle Erreger von Tierseuchen und Tierkrankheiten ermöglichen. Die Eindeutigkeit von DNS-Sequenzen erlaubt den globalen Vergleich erhobener Daten, deren einfache Speicherung in allgemein zugänglichen Datenbanken und den einfachen Abruf zum individuellen Gebrauch. Die Auswertung der Daten setzt allerdings Expertise im Bereich Bioinformatik voraus, um die erhaltenen Ergebnisse im Kontext der tierärztlichen Fragestellungen fallbezogen und korrekt einsetzen zu können. Die Technik per se und ihre mögliche Verwendung im Fachgebiet Öffentliches Veterinärwesen mit Bezug zu bakteriellen Erregern sollen in diesem Beitrag beleuchtet werden.

For the control of epizootic bacterial diseases, genotyping of pathogens has become increasingly important in order to understand the routes of infection and to clarify outbreaks. A detailed genetic analysis of the pathogens including determination of their virulence potential and resistance to antibiotics can help to make decisions for therapy. While traditional methods such as pulsed field gel electrophoresis or multi-locus sequence typing are established in veterinary medicine in Germany, in international comparison typing methods based on modern sequencing methods are increasingly being used which is also the case in hospital hygiene and food safety. These Next-Generation-Sequencing methods (NGS) allow the highest possible resolution for genotyping and, at the same time, the determination of all known genetic markers for virulence, for resistance to antibiotics and for mobile genetic elements such as plasmids. The falling costs for NGS while at the same time providing the highest information content about the pathogens, will enable a broad application of this technique for bacterial pathogens causing animal diseases in the future. The uniqueness of DNA sequences allows the global comparison of collected data, their simple storage in generally accessible databases and the simple retrieval for individual use. The evaluation of the data, however, requires expertise in the field of bioinformatics in order to be able to use the results obtained in the context of veterinary questions correctly. The technology per se and its possible use in the field of public veterinary medicine with reference to bacterial pathogens will be examined in this article.

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