Einrichtung:

Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit (FLI)

Institut / Abteilung:

Institut für Virusdiagnostik (IVD),

Beschreibung / Ziel (dt.):

Für den schnellen Nachweis von Infektionen mit AIV (speziell HPAI H5N1) und zur feindiagnostischen Charakterisierung sind moderne molekulardiagnostische Methoden unerlässlich. Die real-time PCR-Technik, die derzeit bereits in großem Umfang am FLI Anwendung findet, hat entscheidende Vorteile in der Routinediagnostik. Für die weitere schnelle und umfassende Charakterisierung von Virusisolaten sind der Einsatz und die Weiterentwicklung zusätzlicher molekulardiagnostischer Methoden jedoch unerlässlich. AIV-Isolate werden nicht nur verschiedenen Subtypen, sondern auch zwei Pathotypen (niedrig pathogen = LPAI; hoch pathogen = HPAI) zugeordnet. Diese Unterscheidung ist für weitere Maßnahmen relevant, da nur HPAI-Viren Geflügelpest auslösen können und nur die HPAI H5N1 humanpathogenes Potential aufweist. Für AIV ist dabei insbesondere die Spaltstelle des Hämagglutinins entscheidend. Hierzu ist eine Sequenzanalyse des Spaltstellenbereiches notwendig. Für die Analyse anderer Genomabschnitte (z.B. einzelne Aminosäureaustausche, phylogenetische Untersuchungen im Rahmen einer molekularen Epidemiologie), aber auch Interspezies-Transmission, sind zudem schnelle Vergleiche von Gesamtgenomsequenzen unerlässlich. Derzeit sind jedoch sowohl die Spaltstellensequenzierung (1 bis 3 Tage) als auch die Gesamtgenomsequenzierung (7 bis 28 Tage) sehr zeitaufwändig und arbeitsintensiv. Auf Basis der folgenden Techniken soll daher ein vollständiges neues System zur Feincharakterisierung aufgebaut werden, das zudem die DNA-Chip-Technologie sinnvoll ergänzt: a)DNS-Sequenzierung mit ultrahohem Durchsatz (ultra-high-throughput DNA sequencing) mit Hilfe der neuen Technik des Genome Sequencer 20 (Roche). Hierdurch wird es möglich, nach einem einzigen Vorbereitungsschritt für die Zubereitung in einem fünfstündigen Durchgang mindestens 20 Millionen Basen zu sequenzieren. Dank dieser neuartigen Technologie erübrigen sich aufwändige Robotersysteme, wie sie bei vielen gängigen Verfahren Anwendung finden. Ein einzelner Anwender kann DNS innerhalb von Tagen statt Monaten vorbereiten, sequenzieren und Resultate bereitstellen. Es können somit bei jedem Durchgang komplette AIV-Genome sequenziert werden. Pro Woche kann so ein Durchsatz von etwa 20 AIV-Genomen erreicht werden. b)Für die ultraschnelle Bestimmung der Sequenz der HA-Spaltstelle sollen neue Analysetechniken für die Nukleinsäure- und Proteinbestimmung eingesetzt werden. Hierdurch können Spaltstellensequenzen innerhalb von Stunden exakt analysiert und AIV-Isolate pathotypisiert werden. Die neuen Technologien (Genome Sequencer 20, Pyrosequencing, Maldi-TOF-MS) bedingen einen erheblichen Aufwand an neuer Gerätetechnik. Diese Geräte und Techniken sollen für die neuen Einsatzbereiche in der AIV-Diagnostik und Charakterisierung weiterentwickelt und validiert werden.

Internetadresse

http://www.fli.bund.de

Mitwirkende Institutionen

IMB

Bezug: BMELV-Forschungsplan 2008

Die Forschungsaktivität leistet

Hauptbeitrag zur Hauptaufgabe

5.9: Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von Verfahren zur Diagnostik, Prophylaxe und Bekämpfung bei Tierseuchen, Zoonosen und anderen, auch neuer oder neu auftretender Infektionskrankheiten bei Tieren einschließlich vektorübertragenen Infektionskrankheiten

Nebenbeiträge für Hauptaufgaben:
2.15: Untersuchungen zur Prävention und Bekämpfung von Tierkrankheiten sowie den wirtschaftlichen Folgen von Tierseuchen

Beginn: 9 / 2006

Ende: 8 / 2009

Daueraufgabe: Nein

Status: abgeschlossen

Es handelt sich um kein Drittmittelprojekt!