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Forschung zur Phylodynamik der HIV-Epidemie in Deutschland

Ansprechpartner: Kirsten Hanke, Karolin Meixenberger

In einem erst kürzlich begonnenen Forschungsprojekt nutzen wir verfügbare HIV-1-Sequenzen und epidemiologische Metadaten, um Transmissionscluster zu identifizieren und zu analysieren (Abb. 1). Von Interesse ist die Häufigkeit, Größe und Dynamik einzelner Übertragungscluster in bestimmten Risikogruppen und deren regionale Verortung. Anhand von Referenzsequenzen wird die wahrscheinliche geographische Herkunft des Virustyps eines Clusters und vieler außerhalb größerer Cluster zirkulierender HIV-Varianten ermittelt. Mit Hilfe evolutionsbiologischer Koaleszenz-Modelle berechnen wir zudem den Zeitpunkt, zu dem ein Transmissions­cluster entstanden ist und bestimmen deren Aktivität im Laufe der Zeit.

Die Ergebnisse solcher Untersuchungen führen zu einem besseren Verständnis des Verlaufs der HIV-Epidemie in Deutschland. Sie ermöglichen die frühe Erkennung von Ausbruchs­geschehen in vulnerablen Bevölkerungs­gruppen, wie z.B. intra-venösen Drogengebrauchern. Dadurch ist es möglich zielgerichtete Maßnahmen zu ergreifen, die zur Reduktion der Zahl von Neuinfektionen und zur Inaktivierung eines Transmissions­clusters führen. Sie helfen auch, den Erfolg von Präventions­maßnahmen zu evaluieren.

Ähnliche Analysen werden auch im internationalen Kontext durchgeführt, an denen Mitarbeiter des Fachgebietes beteiligt sind. Zu nennen ist in diesem Zusammenhang insbesondere das SPREAD-Surveillance-Programm der ESAR (European Society for translational Antiviral Research). Darüber hinaus arbeiten wir in internationalen Konsortien mit (Best Hope, BEEHIVE), das neue phylogenetische Analyseverfahren entwickelt und anwendet.

Ausschnitt aus einem phylogenetischen Stammbaum von HIV-Sequenzen. Transmissionscluster sind blau unterlegt.  Quelle: RKI Abb1 . Ausschnitt aus einem phylo­genetischen Stamm­baum von HIV-Sequenzen. Transmissions­cluster sind blau unterlegt. Quelle: RKI

Stand: 01.09.2017

Ausgewählte Publikationen

  • Blanquart F, Wymant C, Cornelissen M, Gall A, Bakker M, Bezemer D, Hall M, Hillebregt M, Ong SH, Albert J, Bannert N, Fellay J, Fransen K, Gourlay AJ, Grabowski MK, Gunsenheimer-Bartmeyer B et al.; BEEHIVE collaboration (2017): Viral genetic variation accounts for a third of variability in HIV-1 set-point viral load in Europe.
    PLoS Biol. 15 (6): e2001855. Epub Jun 12. doi: 10.1371/journal.pbio.2001855. mehr

  • Hanke K, Faria N, Hauser A, Hofmann A, Meixenberger K, Bremer V, Bartmeyer B, Pybus O, Bannert N, Kücherer C (2016): Recent increase in HIV-1 Subtype A in German Men Having Sex With Men (2013 to 2015).
    23rd  HIV Dynamics & Evolution, April 24-27, 2016: Woods Hole, Massachusetts.

  • Yousef KP, Meixenberger K, Smith MR, Somogyi S, Gromöller S, Schmidt D, Gunsenheimer-Bartmeyer B, Hamouda O, Kücherer C, von Kleist M (2016): Inferring HIV-1 transmission dynamics in Germany from recently transmitted viruses.
    J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 73 (3): 356-363. Epub Jul 5. doi: 10.1097/QAI.0000000000001122. mehr

  • Meixenberger K, Hauser A, Jansen K, Pouran Yousef K, Fiedler S, von Kleist M, Norley S, Somogyi S, Hamouda O, Bannert N, Bartmeyer B, Kücherer C (2014): Assessment of ambiguous base calls in HIV-1 pol population sequences as a biomarker to identify recent infections in HIV-1 incidence studies.
    J. Clin. Microbiol. 52 (8): 2977-2983. Epub Jun 11. doi: 10.1128/JCM.03289-13. mehr

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