Das Netzwerk Universitätsmedizin (NUM)

Im Rahmen des Infrastrukturprojekts GenSurv aus der zweiten NUM-Förderhase werden Tools und Pipelines für die Erfassung und Verarbeitung von Sequenzierungsdaten bereitgestellt und weiterentwickelt. U. a. wird eine Software als Daten-Hub für die Sammlung und Analyse von Sequenzierungsrohdaten bereitgestellt. Die vollständige Sequenzierung des genetischen Materials (Genom) eines Erregers ist ein wichtiges Instrument zur Überwachung des Auftretens von Infektionen in der Bevölkerung. Diese Sequenzinformationen können z. B. verwendet werden, um Beziehungen zwischen Krankheitserregern aufzuzeigen und Übertragungswege zwischen infizierten Personen nachzuvollziehen, sowie neue Varianten von Krankheitserregern zu identifizieren. Darüber hinaus kann sie entscheidende Informationen für Diagnose, Therapie und Impfstoffentwicklung liefern und - in Kombination mit der Epidemiologie - die Übertragungsdynamik in geografischer und zeitlicher Hinsicht abbilden. Die GenSurv-Infrastruktur wird laufend angepasst und soll neben SARS-CoV-2 im Projektverlauf auch auf weitere Krankheitserreger ausgeweitet werden (z. B. respiratory syncytial virus (RSV)). Das Projekt GenSurv startete im Januar 2022 und wird vorerst bis Ende 2024 gefördert (eine Projektverlängerung bis Juni 2025 ist vorgesehen). Der Standort Freiburg koordinierte das Projekt bis zur Pensionierung von Prof. Grundmann zusammen mit den NUM-Standorten Düsseldorf und Göttingen und ist nach wie vor Mitglied im Lenkungsausschuss. Die NUM-Standorte Bielefeld, Tübingen und Berlin (inkl. NUM-Koordinierungsstelle) sind neben den drei koordinierenden Standorten als weitere direkte Partner am Projekt beteiligt. Das Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) und das Robert-Koch-Institut (RKI) fungieren zudem als externe Projektpartner. Das Infrastrukturprojekt GenSurv basiert auf dem Projekt B-FAST aus der ersten NUM-Förderphase. Das Forschungsprojekt MolTraX, das ebenfalls in der zweiten Förderphase durchgeführt wird, hat die Erweiterung der GenSurv-Infrastruktur zum Ziel. Die GenSurv-Infrastruktur schafft zudem Synergien zu anderen NUM-Projekten aus der zweiten Förderphase, wie z. B. PREPARED, NAPKON v2, COVIM 2.0 und CODEX+, sowie zu anderen Projekten außerhalb des NUM, insbesondere zu den Überwachungsaktivitäten des Robert Koch-Instituts, den Nationalen Referenzlaboratorien und der Medizininformatik-Initiative (MII).

Die im Rahmen des Projekts durchgeführten Analysen sollen die Aussagekraft der Infektionsüberwachung optimieren und es bspw. ermöglichen, Übertragungsketten besser zu erkennen und besonders leicht übertragbare Varianten zu identifizieren. Zentral ist hier ein gemeinschaftlicher Ansatz, in dem universitäre Labore kooperativ ihre Daten bewerten. GenSurv stellt eine Plattform für die genomische Erregersurveillance zur Verfügung, welche die genomische Variabilität, Vorkommen und Verbreitungsdynamik auf Populations- und Patientenebene sichtbar macht und so das Pandemie-Management unterstützen kann. GenSurv stärkt somit die Zusammenarbeit zwischen dem Robert Koch-Institut, verschiedener Ebenen des Gesundheitswesens, den wissenschaftlichen/akademischen Einrichtungen und dem Öffentlichen Gesundheitsdienst (ÖGD).

Das Projekt GenSurv umfasst insgesamt sechs Arbeitspakete (AP). Der Standort Freiburg ist an den AP 1 (Effektive und effiziente („intelligente“) Samplingstrategien für verschiedene pan- und epidemische Kontexte) und AP 3 (Analytische Tools im Data Hub) beteiligt. Im Rahmen des Projekts entwickeln die Freiburger Forschenden analytische Tools, um die Nützlichkeit der im Data Hub gesammelten Daten für andere Partner innerhalb und außerhalb des NUM und für das pandemische Management, insbesondere auch für die ÖGD, zu optimieren. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der topologischen Modellierung von Erregerübertragungen im Kontext von Kontaktnetzwerken zur Optimierung von Beprobungsstrategien für die genomische Erregersurveillance. Durch die Verknüpfung von Kontaktnetzwerken mit Sequenzdaten lässt sich die Verbreitung von Erregern, Varianten und genetischen Markern besser untersuchen und vorhersagen. Auf diese Weise kann ein bislang nicht möglicher Einblick in die Verbreitung von Infektionskrankheiten gewonnen werden.

Scheithauer, S., Dilthey, A., Bludau, A., Ciesek, S., Corman, V., Donker, T., Eckmanns, T., Egelkamp, R., Grundmann, H., Häcker, G., Kaase, M., Lange, B., Mellmann, A., Mielke, M., Pletz, M., Salzberger, B., Thürmer, A., Widmer, A., Wieler, L. H., Wolff, T., Gatermann, S., Semmler, T. Etablierung der Genomischen Erreger-Surveillance zur Stärkung des Pandemie- und Infektionsschutzes in Deutschland. Bundesgesundheitsbl (2023). doi: 10.1007/s00103-023-03680-w.

Online-Publikation

GenSurv (Projekt-Website)

SARS-CoV-2 Genomics Data Platform

Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene am Universitätsklinikum Freiburg

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