Externe Forschungsprojekte

• „Etablierung von Verfahren für den Nachweis von Viren im Abwasser zur Bewertung der Infektionslage in der Bevölkerung“ (EViAb)
• "Entwicklung einer landesweiten Abwassersurveillance in Thüringen mittels Mobilitätsdaten und künstlicher Intelligenz" (Abwassersurveillance TH)
• „Etablierung einer Multiplex-PCR aus Abwasser und für Detektion und Charakterisierung von RSV im Rahmen des SARS-CoV-2 Abwasser-Monitoring“
• „Sequenzierung von Abwasserproben in Deutschland als Surveillance-System für Krankheitserreger“ (TU Darmstadt)
• WBEready – Abwasserbasierte Epidemiologie (WBE) und Preparedness: Forschungsbedarf für eine Roadmap zum Aufbau adaptiver Monitoringkapazitäten im Öffentlichen Gesundheitsdienst

„Etablierung von Verfahren für den Nachweis von Viren im Abwasser zur Bewertung der Infektionslage in der Bevölkerung“ (EViAb)

Die Technische Universität Dresden analysiert im Rahmen dieses Vorhabens die Abwässer von acht Kläranlagen im Freistaat Sachsen. Dabei werden die Grundlagen zur Etablierung eines Panels an Viren geschaffen, deren Nachweis im Abwasser die Interpretation der Infektionslage für weitere Erreger neben SARS-CoV-2 unterstützen wird. Ausgewählt wurden Viren, die ebenfalls pandemische Verläufe entwickeln und regelmäßig saisonale Inzidenzgipfel aufweisen: das Influenzavirus und das Respiratorische Synzytial-Virus (RSV). Neben der Optimierung der Anreichung dieser Viren aus dem Abwasser und der quantitativen Bewertung der Effizienz der eingesetzten Verfahren (Nachweisgrenze, Wiederfindungsrate) sollen Inaktivierungsversuche dazu beitragen, die Auswirkungen unterschiedlich langer Zeiten zwischen Ausscheidung und Analytik auf die gemessene Viruskonzentration einzuschätzen.

"Entwicklung einer landesweiten Abwassersurveillance in Thüringen mittels Mobilitätsdaten und künstlicher Intelligenz" (Abwassersurveillance TH)

Im Rahmen des Vorhabens werden bis zu 14 Thüringer Kläranlagen wöchentlich beprobt und auf SARS-CoV-2 und Influenza untersucht. Um die Ausbreitungswege spezifischer Erreger beschreiben zu können, sollen Mobilitätsdaten mit den Daten des Abwassermonitorings kombiniert werden. So wird versucht, aufzudecken, wo vermehrt Infektionen verbreitet werden und welche Zusammenhänge zwischen lokalen Bedingungen und der deutschlandweiten Entwicklung der Pandemie bestehen. Das hilft dabei Verbreitungsmuster in der Pandemie besser zu verstehen.

„Etablierung einer Multiplex-PCR aus Abwasser und für Detektion und Charakterisierung von RSV im Rahmen des SARS-CoV-2 Abwasser-Monitoring“

Im Rahmen des AMELAG-Projekts erforschen die Universitätskliniken Bonn und Düsseldorf in einer gemeinsamen Initiative das Potenzial, weitere Erreger mittels Abwassermonitoring zu detektieren und zu charakterisieren. In der Pilotphase wird eine Multiplex-PCR eingeführt, um gleichzeitig SARS-CoV-2, das Respiratorische Synzytial-Virus (RSV) und das Influenzavirus nachzuweisen. Gleichzeitig wird eine zeitnahe Sequenzierung von RSV in Abwasserproben durchgeführt, um zirkulierende Virusvarianten zu identifizieren. Aufgrund der räumlichen Nähe der Kläranlage zu den Untersuchungslaboren wird außerdem untersucht, wie schnell eine Abwassertestung durchgeführt werden kann, wenn lange Transportwege entfallen, und welche Hindernisse einer Echtzeit-Erfassung im Wege stehen. Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, die Abwassersurveillance als Frühwarnsystem für verschiedene Infektionsgeschehen weiterzuentwickeln und den Nutzen dieser Daten für den öffentlichen Gesundheitsdienst zu evaluieren.

„Sequenzierung von Abwasserproben in Deutschland als Surveillance-System für Krankheitserreger“ (TU Darmstadt)

Es gibt verschiedene Varianten eines Erregers. Diese unterscheiden sich in ihrer genetischen Information. Man kann diese genetischen Informationen eines Erregers auslesen. Dazu verwendet man eine Technik namens Sequenzierung. Die Sequenzierung aus Abwasser ist schwieriger als eine Sequenzierung aus einer klinischen Probe, da Gene von vielen verschiedenen Personen vorliegen und das Genmaterial im Abwasser in Bruchstücke zerfallen ist. Man kann aber anhand bekannter Gensequenzen diese Bruchstücke zusammensetzen und dann die Wahrscheinlichkeit für Varianten bestimmen. Die TU Darmstadt führt dies in einem Kooperationsprojekt mit dem RKI wöchentlich an 7 Standorten für SARS-CoV-2 durch. Die Ergebnisse werden im AMELAG Wochenbericht dargestellt. Auf diese Art und Weise ist es möglich die zirkulierenden Varianten zu erkennen und Veränderungen in der Zusammensetzung der Varianten zu bestimmen. Es ist das Ziel auch vom Erreger Influenza die Verteilung der Varianten zu bestimmen - hierzu führt die TU Darmstadt Forschungsarbeiten durch, um festzustellen wie genau das möglich ist.

WBEready – Abwasserbasierte Epidemiologie (WBE) und Preparedness: Forschungsbedarf für eine Roadmap zum Aufbau adaptiver Monitoringkapazitäten im Öffentlichen Gesundheitsdienst

Die WBE ermöglicht eine regionale Überwachung von humanpathogenen Krankheitserregern. Bereits in der COVID-19-Pandemie wurde ein SARS-CoV-2-Abwassermonitoring aufgebaut, um frühzeitig Informationen zum Infektionsgeschehen in einer Region zu erhalten. Gefördert vom BMG soll das Forschungsprojekt WBEready nun Grundlagen für die Umsetzung der abwasserbasierten Epidemiologie für weitere zirkulierende und neu auftretende humanpathogene Viren sowie antimikrobielle Resistenzen schaffen, um bei zukünftig auftretenden Pandemien schnell reagieren zu können. Das Ruhrgebiet mit der Abwasserinfrastruktur der Wasserverbände Emschergenossenschaft und Lippeverband dient dabei als Reallabor, wobei sowohl Kläranlagen als auch kleinräumige Prozesse im Kanalnetz untersucht werden, um potenziell Infektionsherden eingrenzen zu können. Mit dem interdisziplinär aufgestellten Konsortium wird eine Roadmap für ein praxisorientierte Nutzung in der Emscher-Lippe-Region entwickelt und erprobt, die in Zukunft ein schnelles, auf die Anforderungen des öffentlichen Gesundheitsdienstes angepasstes Abwassermonitoring ermöglichen soll.

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