Fördermaßnahme

Nationale Forschungsplattform für Zoonosen

Veröffentlichung der Bekanntmachung: 2008
Förderzeitraum: 2019 - 2024
Gesamte Fördersumme: bis zu 3 Mio. Euro
Anzahl der Projekte: 2 Geschäftsstelle; Pilot- und Querschnittsprojekte

Im Rahmen der Forschungsvereinbarung zu von Tieren auf Menschen übertragbaren Krankheiten (Zoonosen) zwischen dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV), dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Bundesministerium für Gesundheit (BMG) vom 22.03.2006 wurden zusätzliche Fördermittel in Höhe von 60 Mio. € zur Verfügung gestellt, um das Themenfeld der zoonotischen Infektionskrankheiten erfolgreich bearbeiten zu können und die Prävention, Diagnose und Therapien von zoonotischen Infektionskrankheiten langfristig zu verbessern. In einem ersten Schritt wurde im März 2006 das Forschungs-Sofortprogramm Influenza des Bundes (FSI) mit Forschungsprojekten am Robert-Koch-Institut, Friedrich-Loeffler-Institut und Paul-Ehrlich-Institut initiiert. Im zweiten Schritt wurden vom BMBF Forschungsverbünde zu zoonotischen Infektionskrankheiten gefördert.

Zur Koordination und Vernetzung der Zusammenarbeit der FSI-Projekte im Rahmen des Sofortprogramms und der interdisziplinären BMBF-Forschungsverbünde zu zoonotischen Infektionskrankheiten in Deutschland sowie zur Förderung der breiten horizontalen Vernetzung der Human- und Veterinärmedizin wurde in einem dritten Schritt eine nationale Forschungsplattform für Zoonosen etabliert werden. Die Forschungsplattform setzt sich zusammen aus den Forschern der unterschiedlichen Forschungsverbünde, die in Deutschland tätig sind (Plenum), einem Beirat, dessen Zusammensetzung durch Satzung geregelt wird und einer Geschäftsstelle.

Die nationale Forschungsplattform für Zoonosen wird inhaltlich ressortübergreifend von den drei o. g. Ministerien getragen und durch die Ressortforschungseinrichtungen des BMG und des BMELV unterstützt. Eine befristete Anschubfinanzierung wurde durch das BMBF gewährleistet.

Durch die Etablierung der nationalen Forschungsplattform für Zoonosen wurde ein Netzwerk geschaffen werden, das schnell funktionsfähige, flexible und nachhaltige Lösungen für die Erforschung, Prävention und Bekämpfung von zoonotischen Infektionskrankheiten entwickelt und gemeinsam mit den entsprechenden Institutionen umzusetzen vermag.

Die Koordination verbundübergreifender Querschnittsprojekte und zukünftiger Forschungsaktivitäten soll durch die Geschäftsstelle der nationalen Forschungsplattform für Zoonosen erfolgen. Um die kooperative Forschung auf dem Gebiet der Zoonosen weiter zu verstärken und auf ggf. neue auftretende Herausforderungen rasch reagieren zu können, werden über die Geschäftsstelle Querschnitts- und Pilotprojekte betreut, deren Bewilligung über BMBF/PT erfolgt.

Grundlage für die weitere Förderung ist die Forschungsvereinbarung zu Zoonosen, die am 29.01.2016 zwischen BMBF, BMEL, BMG und BMVg erneuert worden ist.

2. Stand der Fördermaßnahme

Die Geschäftsstelle der nationalen Forschungsplattform wird seit dem 1.1.2009 vom BMBF gefördert (siehe www.zoonosen.net). Seit 2016 befindet sich die Geschäftsstelle in der Verstetigungsphase. Die Personalstellen werden von der Uni Münster und vom FLI finanziert.

Anträge zu Pilot.- und Querschnittsprojekten werden über den Internen Beirat der Nationalen Forschungsplattform laufend bewertet (siehe www.zoonosen.net).

Einzelprojekte

Vektor-mediierte Therapie von West Nil Virus Infektionen im Gehirn

Förderkennzeichen: 01KI2315
Gesamte Fördersumme: 217.059 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Hildegard Büning
Adresse: Medizinische Hochschule Hannover, Institut für Experimentelle Hämatologie - OE 6960
Carl-Neuberg-Str. 1
30625 Hannover

Vektor-mediierte Therapie von West Nil Virus Infektionen im Gehirn

Das West Nil Virus (WNV) ist ein Zoonose-Erreger, der zur Familie der Flaviviren gehört und durch Stechmücken übertragen wird. Durch Klimawandel und andere Faktoren breitet sich das Virus weltweit immer weiter aus und seit einigen Jahren ist es auch in einigen Teilen Deutschlands endemisch. Während eine Infektion bei ca. 80% der Menschen keine oder nur milde Symptome hervorruft, kann sie bei ca. 1% der Fälle schwere, mitunter tödliche, neurologische Komplikationen wie Meningitis oder Enzephalitis auslösen. Dabei tritt das Virus aus der Blutbahn in das zentrale Nervensystem (ZNS) über. Es gibt keine spezifische Therapie für WNV. Ansätze für eine Antikörper-basierte Therapie, im Tiermodell sehr vielversprechend, wurden beim Menschen bisher nur in einem sehr frühen klinischen Stadium verfolgt. Eine Komplikation dabei ist die geringe Effizienz, mit der intravenös verabreichte Immunglobuline die Blut-Hirn-Schranke passieren. Im Tiermodell konnte dagegen gezeigt werden, dass die Gabe von Antikörpern direkt in das Gehirn zu deutlich höherer antiviraler Wirksamkeit führt. Vor diesem Hintergrund, soll mit dem Projekt WNV-AAV der Proof-of-Concept (PoC) für eine innovative Behandlungsmethode einer WNV-Infektion im Gehirn erbracht werden. Ein monoklonaler WNV-Antikörper wird über eine Vektor-vermittelte Expression direkt in das ZNS platziert. Hierzu werden Adeno-Assoziierte Virus (AAV)-Vektoren verwendet, welche die genetische Information des Antikörpers über die Blut-Hirn-Schranke (BHS) in das ZNS transportiert, wo die Zellen dann das Immunglobulin (als Single-Chain Antikörper) exprimieren.

Modell zur Arbovirus-Infektion der Haut

Förderkennzeichen: 01KI2312
Gesamte Fördersumme: 122.003 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Gisa Gerold
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Biochemie
Bünteweg 17, Gebäude 218
30559 Hannover

Modell zur Arbovirus-Infektion der Haut

Jedes Jahr sterben etwa 750.000 Menschen an Stechmücken-übertragenen Krankheiten, darunter Malaria, Denguefieber, Rifttalfieber und Chikungunya-Fieber. Die Häufigkeit dieser Krankheiten wird in den nächsten Jahrzehnten voraussichtlich erheblich zunehmen, da sich die Verbreitungsgebiete mehrerer Stechmückenarten aufgrund des Klimawandels vergrößern. Stechmücken übertragen nicht nur Krankheiten, sondern können ebenfalls den Schweregrad der von ihnen übertragenen Krankheiten beeinflussen. Es konnte in experimentellen Infektionen von Tieren gezeigt werden, dass die Übertragung von Arboviren durch Mückenstiche im Vergleich zu einer artifiziellen Infektion zu einer Erhöhung des Schweregrads der Krankheit führen kann. Außerdem ist bekannt, dass der Speichel von Insekten und Zecken das Fortschreiten von Vektor-übertragenen Krankheiten fördern kann. Die Haut ist das erste Organ, das einer Arbovirus-Infektion ausgesetzt ist, somit bestimmen die initialen Infektionsereignisse auch maßgeblich den Krankheitsverlauf. Es ist daher für viele Fragestellen unabdingbar, eine natürliche Infektion der Haut über einen Stechmückenstich zu untersuchen. Bislang konnte dies nur über in vivo-Experimente (Tierversuche) erzielt werden. In diesem Projekt soll eine Alternative erarbeitet werden, indem Tiermodelle aus ethischen und physiologischen Beweggründen durch menschliche Hautexplantate ersetzt werden. Die Herausforderung dieser Studie wird es sein, ein Assay zu etablieren, in welchem Stechmücken die Hautexplantate als potenzielle Wirte wahrnehmen. Ziel ist ein erfolgreicher Stechvorgang der Hautexplantate durch Stechmücken. Exemplarisch sollen in einem zweiten Schritt mit Rifttalfieber-Virus (RVFV) und/oder Chikungunya-Virus (CHIKV)-infizierte Stechmücken die Hautexplantate über einen Stich infiziert werden. Im Erfolgsfall werden die Projektergebnisse erlauben für zukünftige Forschungsfragen aus verschiedenen Modellen auswählen zu können.

Entwicklung eines ex vivo-Modells zur Untersuchung der zoonotischen Übertragung von Noroviren

Förderkennzeichen: 01KI2310
Gesamte Fördersumme: 198.361 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Gisa Gerold
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Biochemie
Bünteweg 17, Gebäude 218
30559 Hannover

Entwicklung eines ex vivo-Modells zur Untersuchung der zoonotischen Übertragung von Noroviren

Noroviren sind die häufigste virale Ursache der akuten Gastroenteritis. Mindestens 40 Noroviren sind beschrieben worden, und es tauchen regelmäßig neue Varianten auf. Die Entwicklung, Entstehung und Verbreitung von Noroviren sind nicht vollständig geklärt, insbesondere die Rolle eines potenziellen Tierreservoirs ist unzureichend untersucht. Mehrere Hinweise deuten auf eine Norovirusübertragung zwischen Menschen und Tieren hin. Allerdings gibt es bisher kein in vitro-System zur Untersuchung der Übertragung zwischen verschiedenen Spezies. Im Rahmen dieses Projektes soll ein ex vivo-System auf der Grundlage von Darmbiopsien verschiedener Tierarten entwickelt werden, um die Norovirusübertragung zwischen verschiedenen Spezies experimentell zu untersuchen. Es werden Biopsien von Hunden, Schweinen und Hühnern verwendet, da diese in großer Zahl vorkommen und in engem Kontakt mit Menschen stehen. Das Risiko einer Übertragung ist daher erhöht. Präzisionsgeschnittene Darmabschnitte werden etabliert und verwendet, um die Bindung, das Eindringen/Internieren und die Replikation des Norovirus in den jeweiligen Wirtsgeweben zu untersuchen. Außerdem wird die Rolle der bekannten Anfälligkeitsfaktoren, der Histo-Blutgruppenantigene, untersucht werden. Sobald dieses Explantatsystem etabliert ist, wird es die Untersuchung der Norovirusrezeptoren, der Anheftungsfaktoren und anderer Wirtsfaktoren beim Menschen und bei nichtmenschlichen Tierarten ermöglichen. Das System wird auch für die Untersuchung anderer Darmviren mit zoonotischem Potenzial nützlich sein, einschließlich Coronaviren, Influenzaviren und hunde- und schweinespezifischen Noroviren.

Erstellung von aktivierbaren fluorezierenden Insektenreporterzellen für die Erkennung von Arbovirusinfektionen

Förderkennzeichen: 01KI2309
Gesamte Fördersumme: 183.846 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2024
Projektleitung: Dr. Björn Meyer
Adresse: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Medizinische Fakultät und Universitätsklinikum, Institut für medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg

Erstellung von aktivierbaren fluorezierenden Insektenreporterzellen für die Erkennung von Arbovirusinfektionen

Es soll ein aktivierbares fluoreszierendes Reportersystem für Mückenzellen entwickelt werden, das durch die virale Protease aktiviert wird. Es wird den Nachweis von Virusinfektionen ohne die Zugabe von weiteren Reagenzien ermöglichen. Ein solches System konnte bereits in Säugetierzellen etabliert werden, um z. B. SARS-CoV-2-Infektionen nachzuweisen. In diesem Pilotprojekt soll das flipGFP-Reportersystem für den Einsatz in Mückenzellen anpasst und optimiert werden. Dazu werden zelluläre Proteine identifiziert, die mit den viralen Proteasen der beiden Modellviren, Zika virus (Flavivirus) und Sindbis virus (Alphavirus), interagieren. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass die Proteolyse durch virale Proteasen hauptsächlich um ER-Membranen herum stattfindet. Die Kandidaten werden als Fusionsproteine mit dem flipGFP-Reporter getestet, um die Proteolyse und damit die Aktivierung durch die virale Protease zu erhöhen. Zusammen mit dem zellulären Fusionsprotein wird das Reporterkonstrukt weiter optimiert, um die Spaltung von flipGFP durch die beiden viralen Proteasen zu kontrollieren und zu erhöhen. Nach der Optimierung wird der Reporter mit konventionellen Methoden, wie Plaque-Assays oder qRT-PCR, verglichen. Schließlich wird die Plattform in einem Proof-of-Concept-Screening um nachgeschaltete Assays für die generierten Reporterzellen untersucht werden. Im Pilotprojekt werden hauptsächlich flipGFP-Mückenreporterzelllinien für den Nachweis von Arbovirusinfektionen etabliert. Diese Plattform wird ein wichtiges Instrument für viele Anwendungen sein, z. B. für die Diagnostik, die Entwicklung von Therapeutika oder für Ansätze der Grundlagenforschung zum besseren Verständnis von Arbovirusinfektionen im Insektenwirt. Es werden Proteomics, Fluoreszenzmikroskopie, Molekularbiolgie, Virologie und weitere Methoden verwendet.

Erhebung der Stechmückenfauna (Diptera Culicidae) im Rahmen der Wiedervernässung von Mooren hinsichtlich der Bewertung des Auftretens von Zoonosen

Förderkennzeichen: 01KI2211
Gesamte Fördersumme: 186.201 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2026
Projektleitung: Dr. Mandy Schäfer
Adresse: Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Infektionsmedizin (IMED), Labor für Stechmücken-Monitoring
Südufer 10
17493 Greifswald

Erhebung der Stechmückenfauna (Diptera Culicidae) im Rahmen der Wiedervernässung von Mooren hinsichtlich der Bewertung des Auftretens von Zoonosen

In den letzten Jahren wurde zunehmend erkannt, dass Moore wichtige ökologische Funktionen im Naturhaushalt erfüllen und von großer Relevanz für das Klima sind. Demzufolge werden zukünftig, unter Berücksichtigung der Ziele zum Klimaschutz, eine Vielzahl von Moorwiedervernässungsprojekten in Deutschland verwirklicht werden, bisher ohne die Berücksichtigung epidemiologischer Grundsätze. Beim Entstehen von Infektionskrankheiten treffen grundsätzlich drei Systeme zusammen – Erreger, Wirt und Umwelt, die gemeinsam wirken und sich gegenseitig beeinflussen. Durch anthropogene Eingriffe in Ökosysteme, wie die Wiedervernässung von Mooren, werden natürliche Bruthabitate für Stechmücken geschaffen, die als Reservoire und Vektoren vieler bedeutender Zoonoseerreger in Erscheinung treten können und vor allem bei den Anwohnern zu Bedenken über eine Zunahme von Stechmücken und der Ausbreitung von Stechmücken-assoziierten Zoonosen wie dem West-Nil-Fieber führen. Wissenschaftliche Daten, auf dessen Grundlage sich diese Bedenken stützen, gibt es nicht. Mit diesem Projekt wollen wir dazu beitragen, eine Datengrundlage zur Bewertung des zukünftigen Risikos des Auftretens von Stechmücken-assoziierten Krankheiten, insbesondere Zoonosen, und der Zunahme von Stechmücken in wiedervernässten Mooren zu schaffen.

Abgeschlossen

Die Bedeutung der IL-33-Signalübertragung für die Immuntoleranz gegenüber Filovirus-Infektionen bei Fledermäusen

Förderkennzeichen: 01KI2210
Gesamte Fördersumme: 137.497 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2023
Projektleitung: PhD Ivet Yordanova
Adresse: Robert Koch-Institut (RKI), Zentrum für Biologische Gefahren und Spezielle Pathogene (ZBS)
Nordufer 20
13353 Berlin

Die Bedeutung der IL-33-Signalübertragung für die Immuntoleranz gegenüber Filovirus-Infektionen bei Fledermäusen

Fledermäuse sind natürliche Reservoire für verschiedene virale Zoonoseerreger, darunter hochpathogene Filoviren wie das Marburg-Virus (MARV) und das Ebola-Virus, die Erreger des viralen hämorrhagischen Fiebers beim Menschen. Die Reservoirkompetenz von Fledermäusen hängt von ihrer Fähigkeit ab, Viren zu beherbergen, ohne dass Symptome oder Pathologie auftreten. Ein vorgeschlagener Mechanismus für ihre Reservoirkompetenz ist die "Immuntoleranz", die eine streng kontrollierte antivirale Immunantwort und eine unterdrückte entzündungsfördernde Signalgebung beinhaltet. Bei Säugetieren sind myeloide Zellen wie dendritische Zellen (DC) und Makrophagen (Mph) professionelle antigenpräsentierende Zellen (APC), die die Immunantwort des Wirts auf eine Infektion steuern. Sowohl DC als auch Mph sind auch wichtige erste Ziele von Filoviren. Wichtig ist, dass Filovirus-Infektionen zu einer Störung der Zellantworten von menschlichen DC und Mph führen. Im Gegensatz dazu wurde kürzlich gezeigt, dass Fledermaus-DCs aus dem natürlichen MARV-Reservoir R. aegyptiacus eine ausgeprägte antivirale Immunantwort gegen MARV auslösen und proinflammatorische Reaktionen wie das Zytokin IL-33 deutlich unterdrücken. Ob Fledermaus-Mph eine ähnlich unterdrückte IL-33-Antwort zeigen wie Fledermaus-DCs und ob menschliche myeloische Zellen nach einer Infektion mit MARV oder EBOV im Gegensatz dazu eine erhöhte IL-33-Freisetzung aufweisen, ist unbekannt. Dieses Projekt zielt daher darauf ab, von Fledermäusen abgeleitete Mph aus zwei bekannten Fledermausreservoiren von Filoviren zu differenzieren und zum ersten Mal die IL-33-Antworten von Fledermaus-DCs und Mphs auf MARV und EBOV in vitro mit denen von Menschen zu vergleichen, was eine einmalige Gelegenheit bietet, die zugrundeliegenden Unterschiede in den Immunzellreaktionen von Menschen und Fledermäusen auf zwei der hochpathogenen viralen Zoonosen zu verstehen.

Herstellung von cDNA-Libraries zur Identifizierung neuer Wirtsfaktoren, die an der Vermehrung zoonotischer Viren beteiligt sind

Förderkennzeichen: 01KI2113
Gesamte Fördersumme: 162.717 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2024
Projektleitung: PhD Richard John Philip Brown
Adresse: Paul-Ehrlich-Institut Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel, Veterinärmedizin
Paul-Ehrlich-Str. 51-59
63225 Langen (Hessen)

Herstellung von cDNA-Libraries zur Identifizierung neuer Wirtsfaktoren, die an der Vermehrung zoonotischer Viren beteiligt sind

Virus- und Wirtszellproteine stehen während einer Infektion miteinander in einer Reihe von molekularen Wechselwirkungen. Dieses Virus-Wirt-Interaktom ist für jedes Virus und jede Wirtsart einzigartig. Viele Wirtszellfaktoren werden während einer Infektion zur Virusausbreitung ausgenutzt. Gleichzeitig werden antivirale Faktoren induziert, die auf verschiedene virale Proteine wirken und die Virusproduktion unterdrücken. Dieses Projekt zielt darauf ab, neue Faktoren zu identifizieren, die die Ausbreitung von zwei pathogenen Viren entweder fördern oder unterdrücken: das Gelbfiebervirus (YFV) und das Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Um dies zu erreichen werden aus Zielgewebe dieser Viren - menschliche Leber und Lunge sowie Fledermauslunge - extrahierte mRNAs verwendet. Diese mRNA-Pools werden in lentivirale Vektoren kloniert, um komplementäre DNA (cDNA)-libraries zu erstellen, die einen gewebespezifischen Pool von Proteinen kodieren. Diese cDNA-libraries werden in ausgewählte Zelllinien transduziert, und der Pool der eingeschleusten Gene exprimiert mRNAs und Proteine, die durch Gesamt-RNA-Sequenzierung quantifiziert werden. Die veränderten Zelllinien werden dann für "loss-of-function"- oder "gain-of-function"-Screening unter der Verwendung von lebendem YFV und SARS-CoV-2 genutzt. Nach dem Screening werden überlebende Zellen in Bezug auf eine Zunahme oder Verringerung der Virusinfektionsraten bewertet. Wird eine Veränderung festgestellt, können die verantwortlichen Faktoren durch RNA-Sequenzierung identifiziert werden, indem die Häufigkeiten aller von der Library gelieferten Genprodukte in der Zellpopulation vor und nach dem Screening verglichen werden. Ziel dieses Projektes ist es, menschliche Faktoren zu identifizieren, die die Virusausbreitung erleichtern und therapeutische Ziele darstellen könnten. Außerdem sollen Faktoren von Mensch und Fledermaus identifiziert werden, die infektionsinduziertes Krankheitsgeschehen verhindern.

Amöben als mögliche ökologische Nische atypischer Brucella-Spezies und Fitnessraum zur Vorbereitung der Makrophageninfektion

Förderkennzeichen: 01KI2112
Gesamte Fördersumme: 143.405 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Dr. Dirk Hofreuter
Adresse: Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)
Max-Dohrn-Str. 8-10
10589 Berlin

Amöben als mögliche ökologische Nische atypischer Brucella-Spezies und Fitnessraum zur Vorbereitung der Makrophageninfektion

Brucellose ist eine weltweit verbreitete zoonotische Erkrankung verursacht durch Bakterien der Gattung Brucella. In den letzten Jahren wurden Brucella-Arten identifiziert, die phylogenetisch einen Übergang zwischen den ihnen sehr ähnlichen, weitverbreiteten Umweltbakterien der Gattung Ochrobactrum und den hochpathogenen, klassischen Brucella-Arten bilden. Das Virulenzpotenzial dieser neuen, atypischen (atyp.) Brucella-Arten und die von ihnen ausgehende Gefährdung für Mensch und Tier ist jedoch unbekannt. In eitrigen Geschwüren und Lungen von Patienten konnten jedoch bereits atyp. Brucella nachgewiesen werden. Ebenso wenig ist geklärt, wie gut sie außerhalb der bekannten Wirtsorganismen persistieren können, welche Faktoren für das Überleben dieser Brucella-Arten in der Umwelt eine Rolle spielen und welches das Hauptreservoir dieser atyp. Brucella-Arten ist. Atyp. Brucella-Arten wurden u. a. aus Nagetieren, Reptilien, Fischen und Fröschen, sowie Erdproben isoliert, weshalb anzunehmen ist, dass diese Bakterien an die Ökologie in Böden und Gewässern adaptiert sind. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass die atyp. Brucella-Arten speziell an das Überleben in Amöben, phagozytierende freilebende Einzeller, die in beiden Habitaten vorkommen, angepasst sind. Diese könnten, wie bereits für andere Bakterien beschrieben, einen möglichen Rückzugsort zum Schutz gegen negative Umweltbedingungen darstellen. Ähnlich wie bei klassischen Brucella-Arten, die Zuflucht in Makrophagen zum Schutz gegen das Immunsystem des Wirts suchen. Im Projekt BruceFit4Infect werden das Überleben und das Wachstum der atyp. Brucella-Arten in Ab- und Anwesenheit sowie innerhalb von Amöben untersucht. Im Ergebnis dieses Projekts wird folglich ermittelt, ob Amöben eine mögliche ökologische Nische für diese Brucella-Arten darstellen, wodurch eine erste Abschätzung des Expositions- und Gesundheitsrisikos für Mensch und Tier durch die wenig charakterisierten, atyp. Brucella-Arten möglich sein wird.

Abgeschlossen

Rustrela-Virus – eine neue Zoonose?

Förderkennzeichen: 01KI2111
Gesamte Fördersumme: 108.015 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2023
Projektleitung: Dr. Dennis Rubbenstroth
Adresse: Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit
Südufer 10
17493 Greifswald

Rustrela-Virus – eine neue Zoonose?

Das Rubellavirus (RuV), der Erreger der seit mehr als 200 Jahren bekannten Röteln des Menschen, galt lange Zeit als einziger Vertreter der Gattung Rubivirus (Familie Matonaviridae). Erst kürzlich wurden jedoch zwei weitere Rubiviren bei Tieren identifiziert, was einen zoonotischen Ursprung des RuV nahelegt. Das Ruhuguvirus (RuhV) wurde in Maulabstrichen augenscheinlich gesunder Zyklopen-Rundblattnasenfledermäuse in Uganda nachgewiesen, während das Rustrelavirus (RusV) zuerst in einem Zoo in Mecklenburg-Vorpommern in den Gehirnen von Zootieren verschiedener Spezies detektiert wurde, die mit einer nicht-eitrigen Enzephalitis verendet oder euthanasiert worden waren. Als Reservoirwirt des RusV wird die Gelbhalsmaus (Apodemus flavicollis) angenommen, in deren Populationen das Virus an verschiedenen Standorten in Norddeutschland ebenfalls nachgewiesen wurde. Beide neuentdeckte Rubiviren sind nicht nur genetisch mit dem humanen RuV verwandt, sondern es werden auch antigenetische Ähnlichkeiten vermutet. Aus dieser engen Verwandtschaft und dem außerordentlich breiten Wirtsspektrum des RusV ergeben sich die folgenden Fragestellungen, die im Rahmen dieses Projekts bearbeitet werden sollen: Besitzt RusV zoonotisches Potenzial und kann es auch Menschen infizieren und bei ihnen Enzephalitiden hervorrufen? Gibt es zwischen den Rubiviren eine serologische Kreuzreaktivität, aufgrund derer eine Immunität gegen das RuV auch eine Kreuzprotektion gegen andere Rubiviren bieten könnte? Die im Pilotprojekt etablierten Methoden und Ergebnisse werden erste wichtige Aussagen zum Zoonoserisiko des RusV sowie ggf. weiterer neuer Rubiviren erlauben und bilden die Basis für weiterführende Arbeiten. Diese sollen unter anderem die Analyse von Kreuzprotektivitäten im Tiermodell sowie Untersuchungen zur Verbreitung von RusV bei Menschen und Tieren in Deutschland zum Ziel haben.

Zoonotisches Potenzial von Ratten-Hepatitis E-Virus in Deutschland

Förderkennzeichen: 01KI2103
Gesamte Fördersumme: 200.888 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Reimar Johne
Adresse: Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)
Max-Dohrn-Str. 8-10
10589 Berlin

Zoonotisches Potenzial von Ratten-Hepatitis E-Virus in Deutschland

Infektionen mit dem Hepatitis E-Virus (HEV) können zu einer akuten Hepatitis beim Menschen führen. Bei Transplantationspatienten tritt oft eine chronische Hepatitis auf, die häufig zu einer lebensbedrohlichen Leberzirrhose führt. Die Zahl der gemeldeten Hepatitis E-Fälle in Deutschland ist in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Hier kommt vor allem der HEV-Genotyp 3 (GT3) vor, der in Schweinen weit verbreitet ist und zoonotisch auf den Menschen übertragen werden kann. Vor einigen Jahren wurde von dieser Arbeitsgruppe ein weiteres HEV (ratHEV) in Ratten entdeckt, das eine weltweite Verbreitung in verschiedenen Rattenarten hat. RatHEV ist nur wenig mit dem HEV-GT3 verwandt. Seit 2018 wird ratHEV auch bei vereinzelten humanen Hepatitis-Patienten, vor allem in Hongkong, nachgewiesen. Ziel des Projektes ist die Ermittlung des zoonotischen Potenzials des ratHEV, dessen Zirkulation in Ratten sowie der Übertragung des Erregers auf den Menschen in Deutschland. Hierzu sollen in diesem Doktorandenprojekt in einem interdisziplinären Team aus Ärzten, Tierärzten und Biologen verschiedene Untersuchungen durchgeführt werden. Hepatitis-Patienten, Blutspender und Rattenproben aus Deutschland sollen untersucht werden, um den Umfang der derzeitigen ratHEV-Zirkulation festzustellen. Ein infektiöser genomischer Klon aus einem humanen ratHEV-Isolat aus Hongkong soll hergestellt werden, dessen Infektiösität und Pathogenität mit einem Klon einer Ratte aus Hamburg sowie mit HEV-GT3 verglichen werden soll. Neben Zellkultur-Studien soll hierfür ein humanisiertes Maus-Modell eingesetzt werden. Die Untersuchungen sollen zeigen, ob ratHEV in Patienten und Ratten aktuell in Deutschland vorkommt, und klären, ob das zoonotische Potenzial von Stämmen aus Deutschland mit solchen aus Hongkong vergleichbar ist. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag zur Klärung des Zoonose-Potenzials eines neuen Erregers leisten, der möglicherweise gerade dabei ist, vom Tier auf den Menschen überzugehen.

Abgeschlossen

Untersuchung der Prävalenz von Tichinella spp. bei in Deutschland erlegten Waschbären

Förderkennzeichen: 01KI2102
Gesamte Fördersumme: 60.559 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2022
Projektleitung: Torsten Langner
Adresse: Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Institut für Lebensmittelhygiene
An den Tierkliniken 1
04103 Leipzig

Untersuchung der Prävalenz von Tichinella spp. bei in Deutschland erlegten Waschbären

Es wird eine Prävalenzstudie an in Deutschland erlegten Waschbären (Procyon lotor) auf Trichinella spp. durchgeführt werden. Auf Grundlage der als positiv identifizierten Individuen soll die Verteilung des Erregers innerhalb des Tierkörpers bestimmt werden, um praktische Hinweise für öffentliche Stellen bei der amtlichen Trichinellenuntersuchung geben zu können, und somit ein erhöhtes Maß an Verbraucherschutz im Zusammenhang mit dem Verzehr von Waschbärfleisch zu gewähren.

Abgeschlossen

Etablierung und Evaluierung von Organoidkulturen aus dem Darm von Fledertieren als Kultursystem für die Isolierung, Vermehrung und Charakterisierung von Fledertierviren

Förderkennzeichen: 01KI2101
Gesamte Fördersumme: 114.583 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Georg Herrler
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Virologie
Bünteweg 17
30559 Hannover

Etablierung und Evaluierung von Organoidkulturen aus dem Darm von Fledertieren als Kultursystem für die Isolierung, Vermehrung und Charakterisierung von Fledertierviren

Obwohl auf Genomebene in Fledertieren eine Vielzahl von Viren nachgewiesen wurden, gibt es nur eine geringe Zahl, die in infektiöser Form vorliegen. Da der Nachweis von Fledertierviren sehr häufig aus Kotproben erfolgt, sollten differenzierte Darmzellen die Zielzellen vieler dieser Viren sein, weshalb sie für die Isolierung von Fledertierviren aus Kotproben besonders geeignet erscheinen. Primäre Darmepithelzellen waren lange sehr schwierig in Kultur zu halten, da sie eine kurze Lebensdauer haben und die Bedingungen für Vermehrung über mehrere Passagen unbekannt waren. Dies änderte sich grundlegend, durch den Befund, dass die in den Darmkrypten befindlichen intestinalen Stammzellen beliebig vermehrt werden können, wenn entsprechende Wachstumsfaktoren zur Verfügung gestellt werden. Damit war die Grundlage für die Etablierung von intestinalen Organoidkulturen gelegt. In diesem Projekt geht es darum, intestinale Organoidkulturen von Fledertieren zu erzeugen. Nach der Etablierung sollen diese Zellen für Infektionsversuche genutzt werden. Die Auswahl der Spendertiere richtet sich nach den in deutschen Einrichtungen verfügbaren Fledertierkolonien und nach Viren, über die in Deutschland gearbeitet wird. An der Tierärztlichen Hochschule Hannover wird am Institut für Zoologie zu Forschungszwecken eine Kolonie der Fledertierspezies Carollia perspicillata gehalten. Tiere dieser Spezies sollen als Organspender dienen, da sie zu den empfänglichen Wirtstieren für Fledermaus-Influenzaviren gehören. Über diese Viren wird durch die Arbeitsgruppe von Prof. Martin Schwemmle intensiv gearbeitet. Dort liegt das Virus in rekombinanter Form vor. Nach der Etablierung der intestinalen Organoid-Kulturen kann das System dann ausgeweitet werden auf andere Fledermaus-Spezies, die für Fledermaus-Viren relevant sind, und auch ausgeweitet werden auf Zwischenwirte, die für die Übertragung auf Menschen von Bedeutung sind.

Abgeschlossen

N-Protein als Prädiktor der hantaviralen Virulenz

Förderkennzeichen: 01KI2027
Gesamte Fördersumme: 60.891 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2022
Projektleitung: Dr. Ellen Krautkrämer
Adresse: Nierenzentrum Heidelberg e. V.
Im Neuenheimer Feld 162
69120 Heidelberg

N-Protein als Prädiktor der hantaviralen Virulenz

Die Anzahl der in Wirtstieren identifizierten Hantaviren steigt beständig. Das Risikopotenzial dieser Viren für die menschliche Gesundheit ist unbekannt. Dieses Forschungsprojekt beschäftigt sich daher mit einem in vitro-Modell zur Vorhersage des Gefährdungspotenzials durch Hantaviren. Pathogene Vertreter der eurasischen Hantaviren lösen hämorrhagisches Fieber mit renalem Syndrom (HFRS) aus. HFRS ist gekennzeichnet durch akutes Nierenversagen und durch große Variabilität in der Erkrankungsschwere je nach Virus. Verantwortliche Virulenzfaktoren sind bislang nur wenig charakterisiert. In Vorarbeiten konnte das hantavirale Nukleokapsidprotein (N-Protein) als virus- und zelltypspezifische Pathogenitätsdeterminante identifiziert werden. Durch die Infektion von humanen Nierenzellen in vitro kommt es zu einer Hemmung der Motilität der Zellen. Das Ausmaß der Inhibition ist für Hantaanvirus (HTNV) stärker als für Puumalavirus (PUUV), was auch dem klinischen Bild der beiden Viren entspricht. Die virusspezifische Funktionsstörung ist auch beobachtbar, wenn nur das N-Protein in Nierenzellen exprimiert wird. Somit stellt das N-Protein einen Pathogenitätsfaktor dar, dessen Analyse der Einschätzung der Pathogenität neuer Hantaviren dienen könnte. Daher soll in diesem Forschungsvorhaben untersucht werden, ob das Ausmaß der Motilitätsstörung durch das N-Protein jeweils mit der Erkrankungsschwere von Hantaviren mit bekannter Pathogenität übereinstimmt. Dazu soll die Motilität in einer Nierenzelllinie, die mit Hantaviren unterschiedlicher Pathogenität infiziert bzw. mit dem entsprechenden N-Protein transfiziert wurde, untersucht werden. Die Testung der N-Proteine von unterschiedlich pathogenen Hantaviren erlaubt eine klare Entscheidung, ob eine Assoziation zwischen dem Effekt von N-Protein auf die Motilität und der Pathogenität besteht. Somit würde diese in vitro-Analyse erstmalig eine Risikoeinschätzung der in Nagern identifizierten Hantaviren erlauben.

Aufklärung der Adhärenzmechanismen von Streptococcus equi spp. zooepidemicus an Herzklappengewebe im endothelialen Mikrofluidik-Modell

Förderkennzeichen: 01KI2025
Gesamte Fördersumme: 229.664 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Marcus Fulde
Adresse: Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen
Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
14163 Berlin

Aufklärung der Adhärenzmechanismen von Streptococcus equi spp. zooepidemicus an Herzklappengewebe im endothelialen Mikrofluidik-Modell

Der Zoonoseerreger Streptococcus equi spp. zooepidemicus (SEZ) besiedelt als opportunistisches Pathogen die mukosalen Oberflächen von Pferden und anderen Haus- und Nutztieren. Durch direkten Tierkontakt wurde wiederholt eine Übertragung auf den Menschen beschrieben. Gerade in industrialisierten Ländern kommt es aber auch immer wieder zu schweren Krankheitsbildern, wie Septikämien, Meningitiden und auch Endokarditiden, die auf einen direkten Kontakt zu sogenannten companion animals (u.a. Pferde, Hunde, Katzen und Meerschweinchen) zurückzuführen sind. Über die Pathogenitätsmechanismen dieses Zoonosekeims ist bislang nur wenig bekannt. Im Rahmen dieses interdisziplinären Promotionsprojektes sollen daher Mechanismen und Faktoren identifiziert und charakterisiert werden, die zur Pathogenese einer Endokarditis im Menschen beitragen. Dabei konzentriert man sich auf die frühen Infektionsstadien und im Speziellen den Vorgang der bakteriellen Adhärenz an primäre Endokardzellen untersuchen. Dazu wird ein hoch-komplexes Zellkulturinfektionsmodell im Mikrofluidiksystem genutzt, das die Simulation der Scherkräfte des Blutstromes an der Herzklappe ermöglicht. Nach Infektion dieser Zellen unter definierten Scherstress-Parametern mit fluoreszierenden SEZ, erlaubt die konfokalmikroskopische Visualisierung qualitative und quantitative Aussagen über den Adhärenzprozess der Bakterien an das Endokard in Echtzeit. Zur Identifizierung der dafür beteiligten bakteriellen Faktoren, wird eine auf einer Negativselektion-basierenden Transposonmutagenese eingesetzt und bioinformatisch analysiert. Die Erkenntnisse sollen zudem durch einen Ganzgenom-basierten Ansatz mit 120 klinischen SEZ Isolaten aus Mensch und Pferd auf Populationsebene übertragen und somit auf epidemiologisch breiter Basis analysiert werden.

Abgeschlossen

Entwicklung neuartiger Impfstoffe gegen zoonotische pulmonale Erkrankungen mit Hilfe der Venezuelan Equine Encephalitis Virus Replikon Partikel Vakzine Plattform

Förderkennzeichen: 01KI2011
Gesamte Fördersumme: 119.234 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2021
Projektleitung: Dr. Björn Corleis
Adresse: Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Immunologie
Südufer 10
17493 Greifswald

Entwicklung neuartiger Impfstoffe gegen zoonotische pulmonale Erkrankungen mit Hilfe der Venezuelan Equine Encephalitis Virus Replikon Partikel Vakzine Plattform

Zoonotische Erreger wie Mycobakterium tuberculosis complex (MTC) führen sowohl im Nutztier, Wildtier als auch im Menschen zu tödlich verlaufenden chronischen Lungenerkrankungen. Die Impfstoffentwicklung konzentriert sich jedoch hauptsächlich auf Lösungsvorschläge für eine bestimme Spezies. Im Sinne des OneHealth Konzepts sollte ein zoonotischer Impfstoff hohe Priorität haben. Projekte, die Impfstoffe hinsichtlich ihres Potenzials in verschiedenen Wirten zoonotischer Erkrankungen untersuchen gibt es nur unzureichend. Das Projekt OneHealth Vakzine VRP hat das Ziel die Immunantwort in verschiedenen Säugetier-Immunzellen gegen die zoonotische virus-like-particle (VRP) Vakzine zu untersuchen. Dieser vergleichende Ansatz ist limitiert durch Methoden, die in mehreren Spezies vergleichend angewandt werden können. Hier bietet die single cell RNAseq Technologie die Möglichkeit mit Hilfe des Transkriptoms einzelner Zellen systematisch die Immunantwort gegen VRP zu testen. Deswegen werden in diesem Pilotprojekt Immunzellen aus Rindern, Mäusen und dem Menschen isoliert und mit fluoreszierenden VRPs in vitro infiziert. Die Immunantwort wird durch die Analyse des Transkriptoms jeder einzelnen infizierten Zelle aus den drei verschiedenen Spezies mit einander verglichen. Zudem gibt das Projekt Auskunft über die Einsetzbarkeit dieser Methode in Nutztieren und somit für die zoonotische Forschung.

Abgeschlossen

ÖGD-Projekt: Bornavirus-Focal Point Bayern

Förderkennzeichen: 01KI2002
Gesamte Fördersumme: 245.802 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Barbara Schmidt
Adresse: Universität Regensburg, Medizinische Fakultät, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Franz-Josef-Strauß-Allee 11
93053 Regensburg

ÖGD-Projekt: Bornavirus-Focal Point Bayern

Alle bisher am Klassischen Bornavirus (BoDV-1) erkrankten und verstorbenen Patienten stammten aus Bayern. Deshalb möchte das Projekt "Bornavirus-Focal Point Bayern" die Häufigkeit und Relevanz solcher Infektionen mit dem Fokus Bayern untersuchen. Dafür soll am Staatlichen Landratsamt, Gesundheitsamt des Landkreises und der Stadt Regensburg in Kooperation mit dem Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) und dem Institut für Klinische Mikrobiologie und Hygiene, Universitätsklinikum Regensburg, die Stelle eines Humanmediziners eingerichtet werden. Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Gesundheit und Pflege unterstützt und dockt sich an das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Zoonotische Bornavirus-Consortium (ZooBoCo) an. Gemeinsam mit den Veterinärämtern in Bayern soll das virale Reservoir der Spitzmäuse charakterisiert und Wege der Übertragung auf den Menschen weiter erforscht werden. In Kooperation mit klinischen Kolleginnen und Kollegen sollen Patienten mit Enzephalitis und besonders gefährdete Patientengruppen wie Immunsupprimierte nach Organtransplantation untersucht werden. Um zukünftige Fälle frühzeitig zu erkennen und einer möglichen Behandlung zuführen zu können, soll an der Entwicklung, Optimierung und Validierung einer schnellen und qualitätsgesicherten BoDV-1 Diagnostik mitgearbeitet werden. Die beantragte Stelle soll in Kooperation mit dem LGL die Fallsuche vor Ort in Bayern koordinieren und durch Sammlung von Daten Risikofaktoren für die Übertragung von BoDV-1 auf den Menschen identifizieren. Damit soll die epidemiologische Aufarbeitung der Fälle durch das LGL und das Robert Koch-Institut unterstützt werden. Schließlich möchte das Projekt den Öffentlichen Gesundheitsdienst (ÖGD), die Ärzteschaft im Endemiegebiet und die Bevölkerung gemeinsam mit ZooBoCo informieren, für das Thema BoDV-1 sensibilisieren und Maßnahmen zur Vermeidung zukünftiger Infektionen entwickeln.

Abgeschlossen

Induziert eine Influenza-A-Virus getriggerte Immunantwort Wachstumsfaktoren für bakterielle Ko-Infektionen?

Förderkennzeichen: 01KI2001
Gesamte Fördersumme: 236.993 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2023
Projektleitung: PhD Nicole de Buhr
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Physiologische Chemie
Bünteweg 17
30559 Hannover

Induziert eine Influenza-A-Virus getriggerte Immunantwort Wachstumsfaktoren für bakterielle Ko-Infektionen?

Allein in Deutschland erkranken pro Jahr über eine halbe Million Menschen an einer Lungenentzündung. Auch in der Schweinehaltung führen Atemwegsinfektionen zu einer Krankheitslast und hohen wirtschaftlichen Verlusten. Dabei stellt die Entstehung von resistenten Erregern neue Herausforderungen an die Human- und Veterinärmedizin. Zur Entwicklung neuer Behandlungsstrategien ist das Verständnis der Wirt-Erreger-Interaktionen in komplexen Ko-Infektionsmodellen elementar. Influenza-A-Virus (IAV) Infektionen und bakterielle Ko-Infektionen sind als eine Kombination für schwere Krankheitsverläufe bei Mensch und Schwein beschrieben. Die bakteriellen Erreger sind oftmals Kommensale des oberen Atemtraktes und der Tonsillen. Häufig sind die Auslöser für bakterielle Lungeninfektionen mit schwerem akutem Verlauf unklar. In unseren Vorarbeiten haben wir interessanterweise für einige humane und porcine bakterielle Lungenerreger einen unerwarteten Phänotyp im Zusammenhang mit DNA-Netzen ("neutrophil extracellular traps, NETs") identifiziert. Dieser spezielle Abwehrmechanismus von Neutrophilen wird aus extrazellulären DNA-Strukturen der Neutrophilen gebildet und ist ursprünglich als eine antimikrobielle Strategie gegen Infektionserreger beschrieben. Unsere Daten zeigen, dass NETs einigen bakteriellen Erregern als Lieferant für Wachstumsfaktoren wie z. B. NAD dienen und somit eine Vermehrung von NAD-abhängigen Bakterien im Wirt verbessern. Damit wird die Aussage der antimikrobiellen Wirkung von NETs für einige Erreger in Frage gestellt. Dieser Phänotyp wird stärker, wenn DNasen vorhanden sind, die das Grundgerüst der NETs verdauen und somit den NETs Abbau im Wirt regulieren. Da IAV NETs induzieren können, soll die Wirt-Erreger Interaktion bei Ko-Infektionen von IAV und bakteriellen Erregern in Mensch und Schwein mit dem Fokus auf die Rolle der NETs untersucht werden. Die Kernfrage ist, inwiefern IAV-induzierte NETs-Bildung die Ausbreitung von bakteriellen Ko-Infektionen triggert.

Abgeschlossen

Benutzerorientierte Erweiterung und Automatisierung der agentenbasierten Software zur erregerspezifischen Modellierung von Epidemien

Förderkennzeichen: 01KI1913
Gesamte Fördersumme: 294.823 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Stephan Ludwig
Adresse: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Universitätsklinikum Münster, Institut für Virologie
Von-Stauffenberg-Str. 36
48165 Münster

Benutzerorientierte Erweiterung und Automatisierung der agentenbasierten Software zur erregerspezifischen Modellierung von Epidemien

Vorhersagen von Einflussgrößen, die den Verlauf einer Epidemie durch infektiöse Erreger bestimmen und letztlich die Wirkung von Gegenmaßnahmen abschätzen lassen, sind bislang nur ungenügend möglich. Daher wurde im Rahmen eines interdisziplinären Pilotprojekts ein agentenbasiertes Simulationswerkzeug an der WWU Münster in einem Kooperationsprojekt des Instituts für Virologie und Informatikern vom Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik entwickelt. Die Software ist ein erstes IT-Produkt der Zoonosenplattform und stellt aufgrund ihrer modularen Konzeption und leichten Bedienbarkeit eine Innovation im Bereich der agentenbasierten Simulation von Epidemien dar. Der enorme Umfang der Konfigurationsmöglichkeiten stellt allerdings auch eine Herausforderung dar, um realitätsnahe und validierbare Modelle zu erzeugen. In vielen Fällen wird dazu ein sehr fundiertes Domänenwissen vom Anwender vorausgesetzt und umfangreiche vorherige Recherchen zur Abschätzung von Einflussgrößen sind nötig. Das vorliegende Querschnittsprojekt hat daher zum Ziel, gemeinsam mit einer ersten Auswahl an Projektpartnern eine Spezialisierung und Ausdifferenzierung der Software hinsichtlich verschiedener Erreger und Forschungsfragen (Influenza-, Corona-, Hantaviren, Plasmodien) zu erreichen. Die drei Kernprojektbereiche staffeln sich nach zunehmender Komplexität der geplanten Modellierung wie folgt: 1) Ausbreitung zoonotischer Erreger innerhalb der Humanpopulation (Influenza-/Coronaviren), 2) Unidirektionale zoonotische Übertragung.

Abgeschlossen

Bestrahlung zoonotischer Apicomplexa mit niederenergetischen Elektronen zur Entwicklung von Impfstoffkandidaten

Förderkennzeichen: 01KI1912
Gesamte Fördersumme: 253.240 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2023
Projektleitung: Dr. Sebastian Ulbert
Adresse: Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI)
Perlickstr. 1
04103 Leipzig

Bestrahlung zoonotischer Apicomplexa mit niederenergetischen Elektronen zur Entwicklung von Impfstoffkandidaten

Im Projekt sollen die Parasiten Cryptosporidium parvum und Toxoplasma gondii über eine neuartige Bestrahlungsmethode attenuiert und als Impfstoffkandidaten getestet werden. Bei Impfstoffen gegen Parasiten muss eine effiziente Immunantwort gegen mehrere Entwicklungsstadien des Erregers induziert werden. Die wenigen Vakzinen in diesem Bereich bestehen daher aus attenuierten Parasiten, welche zwar noch eine Infektion auslösen, sich aber nicht mehr vollständig entwickeln können. Eine der effizientesten Methoden Parasiten zu attenuieren besteht in der ionisierenden Strahlung. Diese schädigt DNA, lässt den Organismen aber noch genügend Aktivität für eine subklinische Infektion. Bisherige Bestrahlungstechniken haben jedoch Nachteile, die eine breite Nutzung für Impfstoffe bisher ausgeschlossen haben. Am Fraunhofer IZI wurde eine neue Methode entwickelt, Krankheitserreger in Flüssigkeiten zu bestrahlen, die niederenergetische Elektronenstrahlung (LEEI), welche viele Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweist. LEEI soll nun auf C. parvum und T. gondii angewandt und für die Etablierung effizienter Impfstoffkandidaten weiterentwickelt werden. Im Tier wird die Wirksamkeit getestet. Zusätzlich wird ein Bestrahlungsprozess etabliert, der die Basis für die weitere Entwicklung eines Impfstoffs liefern soll.

Abgeschlossen

Integrative Mücken-Interventionsstrategien

Förderkennzeichen: 01KI1911
Gesamte Fördersumme: 217.069 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2023
Projektleitung: Prof. Dr. Stefanie Becker
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Parasitologie
Bünteweg 17
30559 Hannover

Integrative Mücken-Interventionsstrategien

In den letzten Jahren wurden neben Arboviren, die eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellen, eng verwandte Viren aus der gleichen Virusfamilie beschrieben, welche durch ihre Insektenspezifität als nicht-humanpathogen oder wirbeltierpathogen angesehen werden. Diese Apathogenität gegenüber Mensch und Wirbeltier macht die insektenspezifischen Viren zu einem interessanten Modell für Arboviren, deren Evolution und Wechselwirkung mit Vektoren. Insektenviren haben weiterhin das Potenzial Arbovirus-Übertragungen zu hemmen und so direkt zu einer Verbesserung der öffentlichen Gesundheit beizutragen. In dieser Studie soll eine interdisziplinäre Herangehensweise, bestehend aus virologischer, verhaltensbiologischer und ökologischer Sicht, einen Fortschritt in der Vektorkontrolle erzielen. Hierbei soll die Interaktion von Culex pipiens molestus Mücken mit Insektenviren und insektiziden Wirkstoffen näher erforscht und die Anwendbarkeit einer solchen trilateralen Interaktion in der integrierten Stechmückenbekämpfung untersucht werden.

Abgeschlossen

Einfluss von Bioziden auf die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen bei Escherichia coli

Förderkennzeichen: 01KI1907
Gesamte Fördersumme: 129.125 EUR
Förderzeitraum: 2020 - 2022
Projektleitung: Dr. Szilvia Vincze
Adresse: Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)
Max-Dohrn-Str. 8-10
10589 Berlin

Einfluss von Bioziden auf die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen bei Escherichia coli

Gezielte Desinfektionsstrategien zur Keimreduktion bilden die wichtigste Säule der Prävention bakterieller Infektionskrankheiten. Allerdings birgt der Einsatz von Desinfektionsmitteln und Antiseptika (Bioziden) auch Gefahren. Vergleichbar mit Antibiotika können diese Substanzen weniger empfindliche Mikroorganismen selektieren. Außerdem besteht die Gefahr, dass Bakterien unter dem Einfluss von Desinfektionsmitteln Antibiotikaresistenzen ausbilden. Wie können zukünftig Desinfektionsmittel in der Lebensmittelproduktion und im Krankenhaus eingesetzt werden, ohne die Sicherheit von Patienten und Verbrauchern zu gefährden? Im Projekt BiozAR werden Daten zur Empfindlichkeit des zoonotischen Erregers Escherichia coli gegenüber im Krankenhaus und entlang der Lebensmittelkette verwendeten Desinfektionsmitteln erhoben. Verglichen werden Isolate unterschiedlicher Herkunft: a) aus der gesunden Bevölkerung, b) von Patienten im Krankenhaus, c) von kolonisierten Tieren und d) kontaminierten Lebensmitteln. Mit Hilfe von Korrelationsanalysen werden wir mögliche Zusammenhänge zwischen verminderter Biozidempfindlichkeit und erhöhter Antibiotikaresistenz nachweisen. Dadurch erhalten wir Hinweise, inwieweit Biozide tolerante E. coli selektieren und zur Anreicherung von Antibiotikaresistenzen beitragen. Molekularbiologische Untersuchungen sollen zeigen, ob subinhibitorische Biozidkonzentrationen resistenzkodierende Plasmide in E. coli mobilisieren. Statistische Methoden zur Vorhersage von Resistenzen auf Grundlage von Genomdaten sind in der Antibiotikaforschung bereits in Erprobung. Wir werden untersuchen, ob und inwieweit eine Vorhersage von Biozidtoleranzen basierend auf publizierten und im Rahmen unseres Projekts erhobenen Datensätzen möglich ist. Perspektivisch kann der entwickelte Algorithmus zum Aufbau einer Biozidtoleranz-Datenbankplattform genutzt werden, mit deren Hilfe zukünftig die Auswahl effektiver Desinfektionsmittel und Antiseptika zielgerichtet unterstützt werden kann.

Abgeschlossen

Etablierung eines komplexen Zellkultursystems zur Untersuchung von Neuron-Astrozyten-Mikroglia-Pathogen-Interaktionen - Neue Grenzen zwischen alten Feinden

Förderkennzeichen: 01KI1906
Gesamte Fördersumme: 154.129 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2021
Projektleitung: Prof. Dr. Marcus Fulde
Adresse: Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen
Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
14163 Berlin

Etablierung eines komplexen Zellkultursystems zur Untersuchung von Neuron-Astrozyten-Mikroglia-Pathogen-Interaktionen - Neue Grenzen zwischen alten Feinden

Ziel des Vorhabens ist die Etablierung eines primären, komplexen Zellkultursystems, in dem hochrein aufgereinigte Neurone, Astrozyten und Mikroglia miteinander kombiniert werden (sog. NAM-System). Das System soll unter physiolgischen Bedingungen charakterisiert und unter Infektionsbedingungen mit dem Zoonoseerreger Listeria monocytogenes evaluiert werden.

Abgeschlossen

In-vitro-System zur Charakterisierung des allergischen Potentials human- und tierpathogener Pilze

Förderkennzeichen: 01KI1904
Gesamte Fördersumme: 82.986 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2021
Projektleitung: PD Dr. Uwe Müller
Adresse: Universität Leipzig - Veterinärmedizinische Fakultät - Institut für Immunologie - Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum
Deutscher Platz 5
04103 Leipzig

In-vitro-System zur Charakterisierung des allergischen Potentials human- und tierpathogener Pilze

Das Projekt dient der in vitro-Allergencharakterisierung zoonotischer Pilze. Im Fokus sollen Kryptokokken stehen, die neben den Dermatophyten ebenfalls ein zoonotisches Potenzial besitzen. Im Falle des geplanten Projekts sollen Lungenschnitte aus einem Reportermausmodell verwendet werden, um die Stärke der allergischen Reaktion von Pilzstämmen aus der Gattung Cryptococcus abschätzen zu können. In diesen Mäusen ist ein für die Asthma-Entstehung wichtiges Zytokin-Gen gegen Citrin ausgetauscht. Im Rahmen weiterführender Studien zur Interaktion zwischen Lungenepithel, Kryptokokken und pulmonalen Leukozyten ist dabei geplant, das Modell als Vorarbeit in einen DFG-Antrag einfließen zu lassen. Das Zytokin, steht direkt mit der Asthmainduktion in Verbindung, somit ist es möglich die Stärke der Expression mit der Allergenität eines Mikroorganismus bzw. assozierten Faktors in Bezug zu setzen. Die Stärke des in den Epithelzellen exprimierten fluoreszierenden Proteins Citrin ist somit ein Maß für die Allergenität. In Vorarbeiten wurde gezeigt, dass das Zytokin in vivo im Rahmen von Infektionen mit Kryptokokken gebildet wird. Die Stärke des Citrin-Signals kann dabei mit Hilfe eines Laser-Scanning-Mikroskops bestimmt werden. Die Methode ist etabliert und könnte als Werkzeug zur Identifikation des allergenen Potenzials von zoonotischen Pilzen und anderen Erregern eingesetzt werden. Der Hintergrund der Arbeit ist, dass angenommen wird, dass die latente Infektion mit diesem zoonotischen Pilz von immunkompetenten Individuen zu einem erhöhten Risiko für allergische Entzündungen in der Lunge und Asthma führen kann. Das Modell bietet die Möglichkeit damit Allergenitäts-Assays zu etablieren, mit deren Hilfe Fragestellungen zur Wechselwirkung von unterschiedlichen Erregertypen, wie Parasiten, Bakterien und Viren mit einem Organ beantwortet werden können.


Abgeschlossen

Rolle der Hypoxie bei der Wirt-Pathogen-Interaktion von Zoonose-Erkrankungen: Einfluss auf die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien?

Förderkennzeichen: 01KI1819
Gesamte Fördersumme: 123.096 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Maren von Köckritz-Blickwede
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Physiologische Chemie
Bünteweg 17
30559 Hannover

Rolle der Hypoxie bei der Wirt-Pathogen-Interaktion von Zoonose-Erkrankungen: Einfluss auf die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien?

Für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze ist ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen der Wirt-Pathogen-Interaktion unabdingbar. Bemerkenswert ist der Ansatz, dass Zellen und Gewebe für die meisten Studien in vitro oder ex vivo standardmäßig unter atmosphärischen Sauerstoffkonzentrationen (20-21%) kultiviert werden, obwohl diese in den meisten Geweben in vivo deutlich niedriger sind. Im Falle einer Infektion und der daraus resultierenden Entzündung kommt es zu einer massiven Absenkung der Sauerstofflevel, zu einer sogenannten Hypoxie. Leider gibt es bisher unzureichende Daten darüber, wie stark die Sauerstoffwerte im infizierten Gewebe tatsächlich absinken, um diese Bedingungen dann auch für molekulare und zelluläre in vitro-Versuche umsetzen zu können. Das Ziel dieser Studie ist es, die physiologisch und pathophysiologisch relevanten Sauerstofflevel im Laufe einer bakteriellen zoonotischen Infektion zu detektieren, um diese für in vivo nahe Studien der Wirt-Pathogen-Interaktion anwenden zu können. Im Fokus des Versuchsvorhabens steht als Beispiel die Erforschung der Interaktion von Streptococcus (S.) suis als zoonotischer Krankheits- und Modellkeim mit dem Schwein als natürlichen Wirt sowie das Modell für die S. suis Meningitis beim Menschen. Es ist zunächst das erste Ziel, die Sauerstofflevel während in vivo-Tierversuchen in der Zerebrospinal-Flüssigkeit genau zu charakterisieren. Zusätzlich sollen die Systeme für die Sauerstoffmessungen auch für weitere Gewebetypen in vivo angepasst und etabliert werden, um die technische Expertise zukünftig Kooperationspartnern zur Verfügung stellen zu können. Schließlich sollen im Labor etablierte porcine und humane in vitro-Systeme an die in vivo detektierten physiologischen und pathophysiologischen Sauerstofflevel für Studien der Wirt-Pathogen-Interaktion sowie der Suche nach neuen therapeutischen Ansätzen angepasst werden.

Abgeschlossen

Deutschlandweite Analyse der Häufigkeit und der Ausbreitungsfaktoren des Zoonoseerregers Trichophyton benhamiae

Förderkennzeichen: 01KI1805
Gesamte Fördersumme: 151.155 EUR
Förderzeitraum: 2018 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Yvonne Gräser
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Institut für Mikrobiologie und Hygiene
Hindenburgdamm 27
12203 Berlin

Deutschlandweite Analyse der Häufigkeit und der Ausbreitungsfaktoren des Zoonoseerregers Trichophyton benhamiae

Innerhalb weniger Jahre ist ein neuer Typ des Dermatophyten Trichophyton benhamiae zum häufigsten zoonotischen Hautpilz in Deutschland aufgestiegen. Er besiedelt Meerschweinchen und wird auf Menschen übertragen. Da Dermatophyten nicht meldepflichtig sind, gibt es keine flächendeckenden Daten zu ihrer Verbreitung und Häufigkeit. Hier soll eine solche Datenerhebung für T. benhamiae erfolgen und zur Identifizierung von Ausbreitungsfaktoren genutzt werden. Dazu wird eine deutschlandweite Befragung von Tierärzten und Dermatologen zu aktuellen Fallzahlen des Pilzes durchgeführt. In Meerschweinchenzuchten werden Haltungsbedingungen protokolliert sowie Proben entnommen und molekularbiologisch untersucht. Anhand dieser Daten sollen Faktoren für Übertragung und Persistenz der Erreger in Zuchten identifiziert und Sanierungskonzepte für die betroffenen Bestände erarbeitet werden. Die Daten bilden die Grundlage für das langfristige Ziel ein Surveillance-System für zoonotische Dermatophyten zu etablieren.

Abgeschlossen

Analyse differentieller Genexpression im Mitteldarm von Ornithodoros moubata nach Infektion mit Borrelia duttonii

Förderkennzeichen: 01KI1804
Gesamte Fördersumme: 90.309 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2019
Projektleitung: Dr. Mandy Schäfer
Adresse: Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit
Südufer 10
17493 Greifswald

Analyse differentieller Genexpression im Mitteldarm von Ornithodoros moubata nach Infektion mit Borrelia duttonii

In den vergangenen Jahren haben Infektionskrankheiten, deren Erreger durch Arthropoden übertragen werden, in der Zoonosenforschung an Bedeutung gewonnen. Zahlreiche Forschungsvorhaben fokussierten sich auf die Diversität der Arthropoden, deren Rolle als Erregerreservoir und ihre experimentelle Vektorkompetenz. Im Hinblick auf die Entwicklung innovativer Bekämpfungsstrategien stellt sich jedoch ebenso die Frage nach den Auswirkungen einer Infektion auf den Arthropodenvektor. Diese Studie zielt darauf ab, Transkripte im Mitteldarm von Ornithodoros moubata in drei verschiedenen physiologischen Zuständen (naïv, blutgesogen & Borrelia duttonii infiziert) zu untersuchen, die den Prozessen der Blutverdauung, Erregeraufnahme und der Immunität gegenüber B. duttonii zugrunde liegen. Ziel ist es, Gene zu identifizieren, die im jeweiligen physiologischen Zustand differentiell exprimiert werden und demzufolge eine Schlüsselstellung einnehmen.

Abgeschlossen

Electric Signalling in Biofilmen pathogener Bakterien

Förderkennzeichen: 01KI1803
Gesamte Fördersumme: 128.030 EUR
Förderzeitraum: 2018 - 2020
Projektleitung: Dr. Birgit Walther
Adresse: Robert Koch-Institut (RKI)
Nordufer 20
13353 Berlin

Electric Signalling in Biofilmen pathogener Bakterien

Bakterien treten hauptsächlich in Form von Biofilmen auf und sind in eine Vielzahl von Infektionen in der Human- und Veterinärmedizin involviert. Auch zoonotische sowie resistente Infektionserreger sind oftmals an diesen hochkomplexen Gemeinschaften beteiligt. Der enge Kontakt zwischen verschiedenen Spezies begünstigt den horizontalen Gentransfer, so dass Virulenz- und Resistenzfaktoren auf mobilen genetischen Elementen in diesem Milieu rasch Verbreitung finden. Seit 2017 ist bekannt, dass Bakterien in Biofilmen über ultraschnelle elektrische Impulse in Form von Kalium-Ionen kommunizieren (e-signalling). Unter anderem kann ein metabolischer Gleichklang erzeugt werden, indem sich das Wachstum der Gemeinschaft graduell innerhalb kürzester Zeit an sich ändernde Umweltbedingungen anpasst. Diese Kommunikation kann sowohl in einem Biofilm, zwischen mehreren Biofilmen und zwischen Biofilmen und planktonischen Bakterien stattfinden. Diese spezielle Anpassung von Bakterien könnte eine mögliche Ursache dafür sein, dass sich bestimmte multiresistente Infektionserreger bei Mensch und Tier gleichermaßen erfolgreich verbreiten. Ziel dieses Pilotprojektes ist daher die Ressourcen-sparende Etablierung eines neuartigen Systems zur Visualisierung und Untersuchung von e-signalling in Biofilmen pathogener Bakterien, um dieses innovative Forschungsfeld für die Zoonoseforschung im Sinne des "One-Health"-Gedankens zu erschließen.

Abgeschlossen

Etablierung und Validierung eines Meerschweinchenmodells für die humane kongenitale Toxoplasmose

Förderkennzeichen: 01KI1801
Gesamte Fördersumme: 157.636 EUR
Förderzeitraum: 2018 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Dr. Simone Fietz
Adresse: Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Veterinär-Anatomisches Institut
An den Tierkliniken 43
04103 Leipzig

Etablierung und Validierung eines Meerschweinchenmodells für die humane kongenitale Toxoplasmose

Die Toxoplasmose ist eine durch den Parasiten Toxoplasma (T.) gondii verursachte Zoonose. Nach postnataler Infektion verläuft diese bei Erwachsenen und Immunkompetenten zumeist asymptomatisch. Die kongenitale Infektion kann beim Neugeborenen jedoch zu schwerwiegenden Symptomen insbesondere des Gehirns führen. Im pränatalen Gehirn liegen zum Infektionsverlauf von T. gondii keine detaillierten Daten vor. Für die humane kongenitale Toxoplasmose steht momentan kein geeignetes Tiermodell zur Verfügung. Aufgrund spezies-spezifischer Charakteristika ist das Meerschweinchen als Tiermodell für die kongenitale Toxoplasmose besonders geeignet. Ziel des Projekts ist es, das Meerscheinchen als Modelltier für die humane kongenitale Toxoplasmose zu etablieren und zu validieren. Im Rahmen der Studie soll der Zusammenhang zwischen der Infektionsdosis, dem Infektionszeitpunkt während der Trächtigkeit, der fetalen Inkubationsdauer, der transplazentaren Übertragungsrate, der Parasitenlast und dem Schweregrad der Symptomatik im neonatalen bzw. fetalen Kortex ermittelt werden. Zudem werden erstmalig Informationen über den Zelltropismus von T. gondii im fetalen Kortex bereitgestellt. Das fetale und neonatale Gewebe wird mittels qPCR, pathomorphologischer Untersuchung, Immunhistochemie und konfokaler Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Die Ergebnisse werden auf Tagungen der Deutschen Gesellschaft für Parasitologie und Symposien der Nationalen Zoonosenplattform vorgestellt. Das fetale Organ- und Plazentagewebe wird als Probensammlung archiviert und anderen Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt. Die Etablierung und Validierung des Meerschweinchenmodells für die kongenitale Toxoplasmose schafft die Voraussetzung für die Untersuchung weiterer wissenschaftlicher Fragestellungen u. a. zur Pathogenese, Diagnostik und Therapie der Erkrankung.

Abgeschlossen

Sequenzspezifische Anreicherung zur Identifizierung genetischer Marker für die Adaption zoonotischer Viren - Eine Pilotstudie zur Etablierung einer Plattform

Förderkennzeichen: 01KI1730
Gesamte Fördersumme: 149.542 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Dusan Kunec
Adresse: Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Virologie
Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
14163 Berlin

Sequenzspezifische Anreicherung zur Identifizierung genetischer Marker für die Adaption zoonotischer Viren - Eine Pilotstudie zur Etablierung einer Plattform

Neu auftauchende Krankheiten stellen ein ernstzunehmendes Gesundheitsrisiko für den Menschen dar. Während viele Viren, die ursprünglich in tierischen Wirten zirkulieren, mittlerweile in der menschlichen Population weit verbreitet sind, ist der Mensch für viele zoonotische Viren ein sogenannter Fehl- oder nicht definitiver Wirt. Bei Infektionen mit letztgenannten Viren unterbleibt in der Regel eine effiziente Übertragung von Mensch zu Mensch. Durch genetische Veränderungen getrieben entwickeln sich Viren jedoch weiter und erschließen neue Wirtsorganismen. Genetische Plastizität und enorme Populationsgrößen erlauben RNA-Viren den Übergang in alternative Wirtsorganismen, die außerhalb ihres gewöhnlichen Verbreitungswegs bzw. endemischen Zyklus sind. Die zugrundeliegenden genetischen Faktoren für dieses "Entwischen" und die Akquirierung neuer Wirte sind bislang nicht ausreichend verstanden. Virale Sequenzen von mit zoonotischen Pathogenen infizierten Menschen bieten Einblicke in eine entscheidende Phase der Adaption an einen neuen Wirtsorganismus und sind von unschätzbarem Wert für das Verständnis neu entstehender Infektionen. Bislang sind solche wichtigen Sequenzinformationen rar, da es häufig schwierig oder unmöglich ist, virale Sequenzen von ausreichender Qualität aus klinischen Proben zu gewinnen. Übergeordnetes Ziel des Projekts ist es, Einblicke in den Prozess der Adaption von Viren im menschlichen Wirt zu erlangen. Dabei sollen virale Populationen vor und nach dem Übertritt vom Tier zum Menschen untersucht werden, um damit den evolutionären Flaschenhals, den die Überwindung der Speziesbarriere darstellt, besser zu verstehen. Während des Projekts werden die genetische Vielfalt von zwei zoonotischen Viren, dem Puumala-Virus und dem MERS-Coronavirus in menschlichen und tierischen Proben untersucht. Im Fall des MERS-Coronavirus wird zusätzlich die Entwicklung der genetischen Vielfalt nach Eintritt in den menschlichen Wirt im Laufe der Zeit verfolgt.

Abgeschlossen

Etablierung und Evaluierung von Lungenpräzisionsschnitten als Kultursystem für die Isolierung, Vermehrung und Charakterisierung respiratorischer Zoonoseerreger in Seehunden

Förderkennzeichen: 01KI1729
Gesamte Fördersumme: 112.729 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Peter Valentin-Weigand
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Virologie
Bünteweg 17
30559 Hannover

Etablierung und Evaluierung von Lungenpräzisionsschnitten als Kultursystem für die Isolierung, Vermehrung und Charakterisierung respiratorischer Zoonoseerreger in Seehunden

Viele Krankheitserreger infizieren die Atemwege oder nutzen den Respirationstrakt für eine Initialinfektion, um sich dann auf andere Gewebe und Organe auszubreiten. Dies gilt auch für Zoonoseerreger. Sofern diese viralen oder bakteriellen Infektionserreger ihren natürlichen Wirt nicht in einer Nutztierspezies wie Rind oder Schwein haben, ist es sehr schwierig, das Infektionsverhalten im Ursprungswirt zu analysieren. Von Wildtierspezies gibt es keine oder nur wenige immortalisierte Zelllinien. Weiterhin treffen die Mikroorganismen im Respirationstrakt auf die Epithelbarriere, die aus differenzierten Zellen besteht, die es nicht als immortalisierte Zellen gibt. Für Atemwegszellen vom Menschen oder von häufigen Nutztieren wurden primäre Kultursysteme für differenzierte respiratorische Epithelzellen beschrieben. Dazu gehören Air-liquid-interface-Kulturen und Lungenpräzisionsschnitte (PCLS). Beide sind geeignet, um sie auf Tierarten anzuwenden, die weniger leicht zugänglich sind für die Gewinnung von Gewebe zu Untersuchungszwecken. In dem Projekt PHOCA-PCLS geht es darum, PCLS von Seehunden als Modellspezies für Wildtiere zu erzeugen. Ziel ist es, ein ex vivo-Kultursystem für die Zoonosenforschung zu etablieren, mit dem auch weniger zugängliche Tierspezies wie Seehunde für Infektionsstudien mit Atemwegszellen zugänglich werden. Mit den Projektergebnissen soll die Basis dafür gelegt werden, dass zukünftig auch andere für die Zoonosenforschung wichtige Wildtierspezies für die Forschung zugänglicher werden, indem PCLS von ihrer Lunge erzeugt werden. Dabei ist das Anwendungspotenzial nicht auf die Grundlagenforschung beschränkt. Interessant sind PCLS auch für die Isolierung neuer Viren, für antivirale und antimikrobielle Studien sowie für Untersuchungen im Zusammenhang mit Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen.

Abgeschlossen

Etablierung von Lektin-Bibliotheken aus Mensch, Schaf und Stechmücken – eine neue Plattform für Bindungsstudien mit viralen Glykoproteinen am Beispiel des Rifttalfiebers

Förderkennzeichen: 01KI1724
Gesamte Fördersumme: 112.411 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Bernd Lepenies
Adresse: Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Parasitologie
Bünteweg 17
30559 Hannover

Etablierung von Lektin-Bibliotheken aus Mensch, Schaf und Stechmücken – eine neue Plattform für Bindungsstudien mit viralen Glykoproteinen am Beispiel des Rifttalfiebers

Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von Werkzeugen, um die virale Interaktion mit Lektinen im Wirts-Immunsystem auf molekularer Ebene zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden C-Typ-Lektinrezeptor (CLR)-Bibliotheken aus verschiedenen Spezies (Mensch, Schaf, Stechmücke) generiert und auf ihre Interaktion mit viralen Glykoproteinen getestet. Im Pilotprojekt soll die Virus-Bindung an CLRs aus Stechmücken, Schaf und Mensch am Beispiel des Rifttalfieber-Virus (RVFV) untersucht werden. Der innovative Charakter des Vorhabens besteht darin, dass die virale Erkennung durch das Wirts-Immunsystem über Speziesgrenzen hinweg betrachtet wird. Die etablierten Lektin-Bibliotheken können als universelle Screening-Plattform für Virus/CLR-Interaktionen genutzt werden.

Abgeschlossen

Alte virale DNA: eine systematische Machbarkeitstudie

Förderkennzeichen: 01KI1714
Gesamte Fördersumme: 38.700 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Dr. Sebastien Calvignac-Spencer
Adresse: Robert Koch-Institut (RKI) - Abt. für Infektionsepidemiologie
Seestr. 10
13353 Berlin

Alte virale DNA: eine systematische Machbarkeitstudie

Das Auftreten neuartiger zoonotischer Viren stellt eine große Herausforderung für das öffentliche Gesundheitswesen dar. Um schneller auf diese Herausforderungen reagieren zu können, ist ein umfassendes Verständnis zoonotischer Ereignisse in der Vergangenheit notwendig. Bislang wird die genetische Vielfalt heute vorkommender Pathogene genutzt, um Rückschlüsse auf zurückliegende zoonotische Übertragungsmomente zu ziehen. Die Nutzung von alter DNA (aDNA), ermöglicht die Einbeziehung der genetischen Vielfalt in der Vergangenheit vorkommender Krankheitserreger und stellt so eine sinnvolle Erweiterung der bisherigen Herangehensweise dar. Bisher ist jedoch unklar, ob virale aDNA aus normalem Gewebe/Knochen isoliert werden kann. Dieses Pilotprojekt beleuchtet diese Frage zum ersten Mal systematisch.

Abgeschlossen

Etablierung und Evaluierung eines In-vitro-Hautinfektionsmodells für den zoophilen Dermatophyten Trichophyton (Arthroderma) benhamiae

Förderkennzeichen: 01KI1713
Gesamte Fördersumme: 81.538 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2018
Projektleitung: Dr. Wieland Schrödl
Adresse: Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Institut für Bakteriologie und Mykologie
An den Tierkliniken 29
04103 Leipzig

Etablierung und Evaluierung eines In-vitro-Hautinfektionsmodells für den zoophilen Dermatophyten Trichophyton (Arthroderma) benhamiae

In dem Vorhaben soll ein in vitro-Hautpilzinfektionsmodell basierend auf Meerschweinchenhaut als alternative Tierversuchsmethode entwickelt werden. Als Hautpilz wird in diesem Modell gezielt ein neuartiger und aktuell bedeutungsvoller infektiöser Hautpilz (Trichophyton benhamiae) untersucht, der Hautinfektionen bei Tieren und Menschen - insbesondere Kindern - verursachen kann. Nach Etablierung der Gewebekulturmethode erfolgt die Infektion von Meerschweinchenhaut in Kultur (in vitro) mit dem Hautpilz.

Abgeschlossen

Vorhaben Kombination von Gefährdungsabschätzung und Verwundbarkeits-Analyse zur räumlichen, zeitlichen und ökonomischen Risikobewertung vektorübertragener Zoonosen

Förderkennzeichen: 01KI1601
Gesamte Fördersumme: 212.639 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2018
Projektleitung: Dr. Stephanie Thomas
Adresse: Universität Bayreuth, Fakultät Biologie, Chemie und Geowissenschaften, FG Geowissenschaften, Lehrstuhl für Biogeografie
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth

Vorhaben Kombination von Gefährdungsabschätzung und Verwundbarkeits-Analyse zur räumlichen, zeitlichen und ökonomischen Risikobewertung vektorübertragener Zoonosen

Durch die Einbindung verschiedenster Fachdisziplinen werden praxisorientierte Modelle entwickelt, die auf Grundlage einer Gefährdungsabschätzung und einer Verwundbarkeits-Analyse, die räumliche, zeitliche und ökonomische Risikobewertung vektorübertragener Zoonosen ermöglichen. Förderung des Nachwuchses ist zentraler Bestandteil des Projektes. Die erarbeiteten Softwarelösungen werden in einer Science School vorgestellt und auf einer Onlineplattform dokumentiert zugänglich gemacht.

Abgeschlossen

Agentenbasiertes Modelling von Epidemien

Förderkennzeichen: 01KI1507
Gesamte Fördersumme: 153.489 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2017
Projektleitung: Prof. Dr. Stephan Ludwig
Adresse: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Zentrum für Molekularbiologie der Entzündung (ZMBE), Institut für Molekulare Virologie
Von-Esmarch-Str. 56
48149 Münster

Agentenbasiertes Modelling von Epidemien

Ziel des Projekts ist die Erstellung einer Simulationssoftware zur Modellierung von Epidemien unterschiedlicher Erreger basierend auf dem Konzept der agentenbasierten sozialen Simulation, welche über die Internetplattform der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen allen Mitgliedern zur Verfügung gestellt wird. Dies soll zunächst am Beispiel Influenza geschehen. Es wird besonderer Wert auf Benutzerfreundlichkeit, flexible Anwendbarkeit, realistische soziale Zusammenhänge, sowie Wiederverwendbarkeit bereits simulierter Modelle durch Bereitstellung einer zentralen Datenbank gelegt. Das Endprodukt ist ein frei zugängliches und unmittelbar nutzbares Werkzeug zur Untersuchung essentieller Fragestellungen in der Zoonosenforschung. Damit wird es möglich, Faktoren, welche die Übertragbarkeit von zoonotischen Erregern beeinflussen, zu untersuchen, Vorhersagen des epidemischen Potenzials von Erregern zu treffen sowie die Entwicklung von Strategien zur Eindämmung einer Epidemie zu entwickeln. Im Projekt kooperieren biomedizinische Fachwissenschaftler mit Informatikern, um basierend auf einem funktionstüchtigen Prototyp für eine soziale Simulation von Influenza-Epidemien ein realitätsnahes Simulationswerkzeug für die Modellierung von Epidemien zu erstellen. Die einzelnen Arbeitspakete lauten wie folgt: (AP1) Anforderungsanalyse an die Modellierung von Influenza-Epidemien; (AP2) Analyse der Nutzungsanforderungen; (AP3) Validierte Rekonstruktion einer vergangenen Epidemie am Beispiel Influenza; (AP4) Simulation einer Influenza-Epidemie in Abhängigkeit ausgewählter Faktoren (bspw. Alter); (AP5) Implementierung der Benutzeroberfläche, Erstellung eines Benutzerhandbuchs, Konzeption eines Trainingsworkshops.

Abgeschlossen

Veranstaltungen unter dem Dach der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen - Zoonosensymposium

Förderkennzeichen: 01KI1506
Gesamte Fördersumme: 138.000 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2018
Projektleitung: Sebastian Claudius Semler
Adresse: TMF - Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e. V.
Charlottenstr. 42 / Ecke Dorotheenstr.
10117 Berlin

Veranstaltungen unter dem Dach der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen - Zoonosensymposium

Das Vorhaben beinhaltet zwei Module: 1) Nationales Symposium für Zoonosenforschung, 2) Sitzungen des Internen Beirats. Ziel ist es, durch diese Aktivitäten einen interdisziplinären Austausch über Fachgrenzen hinweg zu schaffen, der es ermöglicht, Zoonosen adäquat zu begegnen und Menschen und Tiere zu schützen. Um Wissenschaft erfolgreich zu machen, bedarf es geeigneter Rahmenbedingungen, die durch gemeinsame Arbeit in Gremien oder Projekten sowie eine zentrale Jahresveranstaltung geschaffen werden. Die Sitzungen des Internen Beirats finden in Ergänzung zu anderen Abstimmungsmethoden dreimal jährlich statt, um über Anträge für Veranstaltungen oder Projekte zu befinden. Anträge für Projekte und Veranstaltungen können ganzjährig bei der Geschäftsstelle der Zoonosenplattform eingereicht werden. In den Sitzungen wird weiterhin u.a. die fachliche Ausrichtung des Zoonosensymposiums begleitet. Der Interne Beirat wird in seiner Arbeit durch die Geschäftsstelle der Zoonosenplattform unterstützt. Das Nationale Symposium für Zoonosenforschung findet einmal im Jahr statt. Es dient der Förderung von Wissenschaft und Forschung und ist eine wichtige Austauschplattform für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Karrierestufen in der Zoonosenforschung. Die Ausrichtung des Zoonosensymposiums ist wissenschaftsgetrieben. Es wird inhaltlich vom Internen Beirat begleitet und von der Geschäftsstelle organisiert. Es wurde mittlerweile ein nicht auf die Förderung anzurechnender Teilnehmerbeitrag (abgestuft nach regulären Teilnehmern und Nachwuchswissenschaftlern) eingeführt, so dass der Finanzbedarf gegenüber dem Förderer deutlich reduziert werden konnte. Darüber hinaus ist geplant, in angemessenem Rahmen Sponsoring-Mittel aus der Industrie einzuwerben, um zusätzlichen Mittelbedarf zur Durchführung des Symposiums (insbesondere bei Fortsetzen und Ausbau internationaler Sessions) zu decken.

Abgeschlossen

Veranstaltungen unter dem Dach der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen

Förderkennzeichen: 01KI1505
Gesamte Fördersumme: 90.000 EUR
Förderzeitraum: 2016 - 2018
Projektleitung: Prof. Dr. Stephan Ludwig
Adresse: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Zentrum für Molekularbiologie der Entzündung (ZMBE), Institut für Molekulare Virologie
Von-Esmarch-Str. 56
48149 Münster

Veranstaltungen unter dem Dach der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen

Veranstaltungen, insbesondere Workshops, sind essentiell für einen interdisziplinären Austausch über Fachgrenzen hinweg, zur Communityförderung und zum projektunabhängigen Voranbringen der Zoonosenforschung. Der Austausch zu Projektergebnissen, zur Bearbeitung übergreifender Themen und zur Anbahnung neuer Kooperationen ist ein wichtiger Erfolgsfaktor der Zoonosenplattform. Grundsätzlich sind alle Mitglieder antragsberechtigt und frei in der Wahl des Workshopthemas. Auch zukünftig sollen neben (erreger-)spezifischen Themen, methodische Ausrichtungen möglich sein, die durch einen hohen Vernetzungscharakter von Human- und Veterinärmedizin sowie ihren institutionsübergreifenden Charakter (universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen) einen echten Mehrwert für die Community schaffen. Die Veranstaltungen sollen öffentlich stattfinden und einer breiten Zuhörerschaft zugänglich sein. Die Möglichkeit zur Beantragung von Mitteln für Veranstaltungen wird für die Mitglieder der Zoonosenplattform im gesamten Förderzeitraum bestehen. Dabei kann pro Veranstaltung eine finanzielle Unterstützung von bis zu 10.000 Euro beantragt werden. Es gelten die im Merkblatt „Förderung von wissenschaftlichen Veranstaltungen nach positiver Begutachtung durch den Internen Beirat" dargelegten Regelungen, die auch bereits während der ersten und zweiten Förderphase der Zoonosenplattform ihre Gültigkeit hatten. Über die Förderung einer Veranstaltung entscheidet der Interne Beirat der Zoonosenplattform durch demokratische Abstimmung aufgrund des schriftlichen Antrags und des Vortrags und der anschließenden Diskussion mit dem Antragsteller/der Antragstellerin im Rahmen der Internen Beiratssitzung. Der Geschäftsstellenstandort Münster berät die Antragsteller im Vorfeld, übernimmt die administrative Begleitung der Workshopanträge und unterstützt auf Wunsch auch bei der Veranstaltung vor Ort.