Jahresbericht 2018-2019

Professur für Optisch-Molekulare Diagnostik und Systemtechnologie Prof. Dr. Ralf Ehricht Forschungsschwerpunkte  Optische, molekulare und serologische Multiparameteranalysen für die klinisch-mikrobiologische Diagnostik, Epidemiologie und den Nachweis der Antibiotikaresistenzen von pathogenen Bakterien  Epidemiologische Studien und Entwicklung von diagnostischen Tests auf der Grundlage mo- dernster molekularer Technologien (digiPCR, qPCR, Next-Generation Sequenzierung, Mikroarray)  Multiparameter-Serologie unter Verwendung von Antikörper-, Antigen- und Peptidmikroarrays  Bioinformatik für das molekulare Assay-Design und die Analyse von Genomsequenzierungsdaten  Brückenschlag zwischen akademischer Forschung und industriellen Partnern, um die Entwick- lung innovativer diagnostischer Tests zu erleichtern  Translation von Forschungsergebnissen in kommerziell erhältliche Produkte in Zusammenarbeit mit Industriepartnern Ein Schwerpunkt der Forschung ist die Entwick- lung und Anwendung verschiedener molekularer Methoden zum Nachweis pathogener Bakterien, ihrer Antibiotikaresistenzen (MRSA, ESBL, CRE, VRE, etc.) und Virulenzfaktoren. Die parallele Be- stimmung einer Vielzahl genetischer Marker für epidemiologische Zwecke ermöglicht die Erzeu- gung genetischer Fingerabdrücke, die beispiels- weise bei Ausbruchuntersuchungen verwendet werden können. Dazu wird ein breites Spektrum DNS-basierte Multiparameter-Verfahren an Methoden und Technologien eingesetzt, wie zum Beispiel die Erforschung hochsensibler Test- systeme (beinhaltet Bioinformatik, epidemiologi- sche Studien, Softwareentwicklung), die Herstel- lung von Mikroarrays (beinhaltet Oberflächenche- mie, Spotting, QC), Testentwicklung, Bild- und Datenauswertung sowie Kultur und phänotypi- sche Charakterisierung dieser Krankheitserreger unter den Bedingungen der biologischen Sicher- heitsstufen 2 und 3**. Ein Thema ist die Typisie- rung von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA). Die Array-Hybridisierung ermög- licht den gleichzeitigen Nachweis aller klinisch relevanten Resistenz-, Typisierungs-, Spezies- und Virulenzgene in einem klinischen Isolat dieses allgegenwärtigen Erregers. Sie ermöglicht so mo- lekulare Fingerabdrücke (Abb. 1). Besonderes Augenmerk wird auf die Translation der For- schungsergebnisse in Produkte gelegt, die im klinischen und tierärztlichen Routinebereich und in der Epidemiologie eingesetzt werden können. Ein weiteres wichtiges Thema ist die Entwicklung von systemtechnologischen Methoden und Ver- fahren zur optimalen Probenvorbereitung und deren Umsetzung in komplexe Prozesse mit rea- len diagnostischen Proben. Braun SD (2018), Future Microbiol. DOI: 10.2217/fmb-2018-0082 Desvars-Larrive A (2019), I. Euro Surveill. DOI:10.2807/1560- 7917.ES.2019.24.32.1900149 Monecke S (2016), PLoS One. DOI: 10.1371/journal.pone.0162654 Abb. 1: Typisierung von Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA). Die Darstellung zeigt die Nutzung digitalisierter Array-Bilder zur Erstellung phylogenetischer Netzwerke zu Erkennung von Epidemiestämmen. 66 — FORSCHUNG