Bei normalen, schnell wachsenden Erregern gibt es eine Reihe von einfachen und schnellen Methoden zur Resistenzbestimmung. Dabei wird der in Kultur befindliche Erreger einem Testplättchen, welches ein bestimmtes Antibiotikum enthält, ausgesetzt. Nach 24-stündiger Bebrütung lässt sich anhand des Wachstums des Mikroorganismus bestimmen, ob eine Resistenz gegen das Antibiotikum vorliegt. Nicht so bei langsam wachsenden Erregern, wie bspw. Mykobakterien. Das Anzüchten des Erregers aus Patientenmaterial dauert i.d.R. schon zwei bis vier Wochen. Die sich anschließende Bestimmung von Resistenzen, ebenfalls in Kultur, dauert noch einmal zwei Wochen, im optimalen Fall! Somit vergehen mit den vorhandenen Methoden nicht weniger als sechs bis zehn Wochen bevor eine Differenzierung und Empfindlichkeitstestung abgeschlossen und damit klar ist, mit welchem Antibiotikum der Patient behandelt werden kann. Diese Zeitspanne ist leider in vielen Fällen zu lang, in dieser Zeit kann ein schwer erkrankter Patient bereits verstorben sein!



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Eine schnelle Methode stellt die Entschlüsselung des Erbguts (sog. DNA-Sequenzierung) der Erreger dar. Bestimmte Bereiche des Erbguts (die Gene für die 16s rRNA) erlauben die sicheren Bestimmung einer Bakterienart, im Regelfall mit höherer Sicherheit und Genauigkeit als die herkömmlichen (kulturell/morphologischen) Verfahren. Andere Bereiche der DNA gestatten die Erkennung von Antibiotika-Resistenzen, da diese meist auf Mutationen, kleine Abweichungen in der DNA-Struktur eines Bakteriums, zurückgehen. Erreger, die empfindlich gegen Antibiotika sind, werden als „Wildtyp“ bezeichnet, solche Erreger, die eine Mutation aufweisen, zeigen demnach eine veränderte DNA-Struktur, wie in der Abbildung gezeigt:



Das wichtigste Antibiotikum in der Behandlung der Tuberkulose ist das Medikament Rifampicin. Rifampicin verliert „sprunghaft“ seine Wirksamkeit, wenn es bei einem Mykobakterium zu einer Mutation kommt und nur ein einziger Baustein der DNA ausgetauscht wird. Diese eine Mutation verändert das in den Bakterien vorhandene Angriffsziel derart, dass das Rifampicin buchstäblich ins Leere läuft. Ganz ähnlich entstehen Resistenzen gegen z.B. Penicillin, die einstige Wunderwaffe im Krieg mit den Mikroben. Eines des primären Ziele unserer Arbeiten ist daher die Identifizierung aller möglichen Mutationen, die eine Antibiotikaresistenz auslösen. Durch das Wissen, welche genetischen Bereiche bei verschiedenen Antibiotikaresistenzen wie verändert sind, kann man neue Diagnoseverfahren entwickeln, die schneller und damit kostengünstiger als die herkömmlichen Verfahren sind. Es gilt also mit relativ einfachen Mitteln die Gegenwart bestimmter DNA-Sequenzen, die sich im Zweifelsfall nur durch eine Base unterscheiden, sicher und schnell quantitativ zu erfassen.

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