So identifiziert PathoFact Gene von Mikroben, die entweder für ihre krankmachende Wirkung von Bedeutung sind oder die Bakterien resistent gegen Antibiotika machen. Auf der Basis dieses Wissens können die Forscher bestimmen, welche Pathogene für eine Infektion verantwortlich sind und – bei zukünftigen klinischen Anwendungen – geeignete Therapien vorschlagen. PathoFact hilft Wissenschaftlern zudem, den Einfluss insbesondere von Mikroben auf die Entstehung chronischer Erkrankungen wie Parkinson oder Diabetes besser zu verstehen.
PathoFact kann unter anderem Echtzeit-Daten benutzen, die aus sogenannten Metagenomsequenzierungen stammen. "Dabei werden sämtliche Gene aller Mikroorganismen sequenziert, die sich in einer Probe befinden", erklärt Laura de Nies, Erstautorin der Veröffentlichung und Doktorandin in Prof. Wilmes' Gruppe: "Noch während die Sequenzierung läuft, kann PathoFact die gewonnenen Informationen mit einer eigenen Gen-Datenbank abgleichen." PathoFact sucht dort nach Genen, von denen bekannt ist, dass sie für Virulenzfaktoren oder Antibiotika-Resistenzen verantwortlich sind. Virulenzfaktoren können Proteine sein, die Bakterien das Überleben im menschlichen Körper sichern. Oder giftige Stoffwechselprodukte, die den Körper krank machen.
Für viele Virulenzfaktoren und mikrobielle Strukturen, die für Antibiotikaresistenzen verantwortlich sind, kennen Wissenschaftler bereits die Gensequenzen. Sie sind in der Datenbank hinterlegt. Andere sind hingegen völlig neu. "Auch diese Gene können wir mit PathoFact identifizieren", sagt de Nies: "Die Proteine, für welche die Gene codieren, ähneln bereits bekannten Strukturen. Sie weisen bestimmte Merkmale auf, die charakteristisch für Virulenzfaktoren oder antimikrobielle Resistenzen sind." So können die Forscher mithilfe von PathoFact grundlegend neues Wissen über Krankheitserreger gewinnen und Arten identifizieren, die bisher nicht für ihre krankmachende Wirkung bekannt sind.
MEDICA.de; Quelle: Universität Luxemburg
