Zwei aufstrebende Grenzen der medizinischen Mikrobiologie: mNGS & AMR-Lösungen

Medizinische Mikrobiologie entwickelt sich rasant. Zwei transformative Bereiche:

1. Metagenomische Next-Generation Sequencing (mNGS)

• Was: Shotgun-Sequenzierung aller Nukleinsäuren in klinischer Probe (Blut, Liquor, BAL, Gewebe) – Wirt + Mikrobiom + Pathogene.
• Durchbruch: Entdeckt unkultivierbare, neuartige oder unerwartete Pathogene (Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten) in einem Test – ohne Vorhypothese.
• Anwendungen: Enzephalitis unklarer Genese, Sepsis, immunsupprimierte Patienten, Ausbruchsuntersuchung, Resistenzgen-Profiling.
• Herausforderungen: Kosten, Bearbeitungszeit (24–72 h), Bioinformatik-Expertise, Wirt-DNA-Hintergrund, Kontamination, klinische Validierung, Erstattung.

2. Antimikrobielle Resistenz (AMR) Mechanismen & neuartige Strategien

• Krise: 1,27 Mio. Todesfälle/Jahr direkt durch AMR (2019); projiziert 10 Mio. bis 2050.
• Mechanismus-Forschung: Mobile genetische Elemente (Plasmide, Integrone), Effluxpumpen, enzymatische Degradation (β-Laktamasen, Carbapenemasen), Target-Mutation, Biofilm-vermittelte Toleranz.
• Neue Gegenmaßnahmen:
  • Neue Antibiotikaklassen: Teixobactin, Darobactine, Cilagicin (aus unkultivierten Mikroben).
  • Phagen-Therapie: Designierte Bakteriophagen für resistente Infektionen (Compassionate Use → Trials).
  • Antimikrobielle Peptide: Synthetisch oder wirtsabgeleitet (Defensine).
  • Immuntherapien: Monoklonale (z. B. Anti-Toxin), Impfstoffe (Staph, Pseudomonas).
  • CRISPR-Cas Antimikrobielle: Sequenzspezifisches Töten von Resistenzgenen.
  • Adjuvans-Potenzierer: Effluxpumpen-Inhibitoren, β-Laktamase-Inhibitoren (Avibactam, Vaborbactam).
• One-Health-Integration: Mensch, Tier, Umwelt Überwachung.

Diese Felder konvergieren: mNGS detektiert Resistenzgene direkt aus Proben, leitet gezielte neuartige Therapien.