Das Konzept „One Health“ ist ein interdisziplinärer Ansatz, der die Wechselbeziehungen zwischen der Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt anerkennt. Es ermöglicht Wissenschaftlern und Klinikern, globale Herausforderungen wie zoonotische Krankheiten, Antibiotikaresistenzen und die Verschlechterung von Ökosystemen anzugehen, indem sie einen ganzheitlichen, kooperativen Rahmen nutzen, der verschiedene Arten von Datenquellen integriert. Erfahren Sie, wie die am SIB entwickelten Ressourcen und Methoden dieses Thema angehen, um das Wissen über die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt voranzubringen.
Einige der größten Hindernisse für One-Health-Projekte
- Datenheterogenität: Die Daten variieren in Art, Umfang und Umfang und müssen harmonisiert werden
- Datenmangel: Die Daten weisen viele Lücken auf, die eine Imputation oder Modellierung erfordern
- Datenqualität/Auflösung: Die Produktionstechnologien variieren, was eine Kuratierung und Standards erforderlich macht
- Datenintegration: Inkompatibilität zwischen Daten erfordert deren FAIRifizierung
Ein Schweizer Zentrum für Bioinformatik im Bereich der Pathogene zur Verbesserung der nationalen Kapazitäten für den Austausch und die Analyse von Daten über Krankheitserreger
Das kürzlich gegründete Zentrum für Bioinformatik von Krankheitserregern ist Teil der Bemühungen der SIB, einen Beitrag zum "One Health"-Ansatz zu leisten. Das Zentrum vereint mehrere Gruppen an verschiedenen Standorten, um die Arbeit unseres Netzwerks zu SARS-CoV-2 fortzusetzen und auszubauen. Es stellt Dienstleistungen und Fachwissen für die Schweizer Bundesverwaltung und die weltweite wissenschaftliche Gemeinschaft bereit. Dieses neue Kompetenzzentrum wird dazu beitragen, dass die Schweiz an der Spitze der Forschung zu Krankheitserregern bleibt, und einen wichtigen Beitrag zu den weltweiten Bemühungen zur Pandemievorsorge und -bekämpfung leisten.
Erfahren Sie mehr über das Zentrum für Pathogen-Bioinformatik auf seiner Webseite undüber die Rolle der SIB in der vom NIH finanzierten Initiative Pathogen Data Network.
Zu den weiteren Ressourcen, die mit dem Zentrum verbunden sind, gehört die Swiss Pathogen Surveillance Platform (SPSP), die von der SIB mitgeleitet wird und mikrobielle Gensequenzen aus der ganzen Schweiz als One-Health-Datenplattform zentralisiert.nach ihrer wichtigen Rolle während der SARS-CoV-2-Pandemie wurde der Aufgabenbereich der Ressource erweitert und umfasst nun auch weitere Krankheitserreger, die die Gesundheit von Mensch und Tier sowie die Lebensmittelsicherheit beeinträchtigen, für das Bundesamt für Gesundheit und das Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen.
Detaillierte Informationen zu Viren nach ihrem Wirtsorganismus
Die fachkundig zusammengestellte Ressource ViralZone, die von der Swiss-Prot-Gruppe der SIB entwickelt wurde, enthält Datenblätter zu Viren, die Tiere, Pflanzen, Mikroorganismen usw. befallen. Darunter befinden sich 64 Viren, die vom Tier auf den Menschen übertragen werden (d. h. Zoonosen). Diese Viren sind am ehesten dazu geeignet, auf den Menschen überzuspringen und sich von Mensch zu Mensch zu übertragen, bevor sie endemisch werden. Dies war bei SARS-CoV-2 der Fall, das höchstwahrscheinlich von Fledermäusen stammt.
So entscheidend sie für One Health auch sind, sollten die Entwicklung und Einführung von Standards, Protokollen oder Leitlinien nicht auf den Schultern einzelner Forscher lasten, sondern von einer speziellen Forschungsinfrastruktur getragen werden. Dies ist Teil der Ambitionen des Projekts Biodiversity Genomics Europe, an dem SIB beteiligt ist. Dazu soll auch die Gruppe Environmental Bioinformatics von SIB beitragen.
Überwachung der DNA von Arten in der Umwelt: Nicht ohne die richtige Infrastruktur
Umwelt-DNA – oder eDNA – ermöglicht es Forschern, das Vorhandensein verschiedener Organismen, darunter Krankheitserreger, Pflanzen, Tiere und Mikroben, ohne direkte Beobachtung, beispielsweise aus Wasser oder Exkrementen, nachzuweisen und zu überwachen. Da die DNA-Mengen jedoch manchmal sehr gering sind, erfordert die Art der Daten eine solide Bioinformatik-Infrastruktur (z. B. Analyse-Pipelines und Modellierungsansätze), wie sie bei der SIB entwickelt wurde, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Außerdem sind hochwertige Referenzdaten erforderlich, die Teil des vom SIB-Mitglied Robert Waterhouse geleiteten Projekts European Reference Genome (ERGA) sind.
Eine neue Ressource für die Recherche wissenschaftlicher Arbeiten zu One-Health-Themen: eine wichtige Lücke wird geschlossen
Um die derzeitige Lücke in den Literaturdatenbanken zu Ökologie und Umwelt zu schließen, wurde von der SIB-Gruppe unter der Leitung von Patrick Ruch in Zusammenarbeit mit Plazi und dem Verlag Pensoft eine spezielle Ressource namens BiodiversityPMC entwickelt. Diese Ressource durchsucht die Literatur, damit Nutzer eine Vielzahl von Fragen zur biologischen Vielfalt im Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit beantworten können, beispielsweise:
- Welche Belege stützen die Annahme, dass Pangoline und Fledermäuse miteinander interagieren?
- Welche Arten sind Reservoirwirte für Zecken?
Wir freuen uns darauf, mithilfe des SIB-Netzwerks aus Fachwissen und multidisziplinären Partnerschaften Computertechnologien zu entwickeln, die eine Ausweitung der derzeit für SARS-CoV-2 durchgeführten Genomüberwachung und Echtzeitanalyse auf andere wichtige Krankheitserreger wie Influenza und RSV ermöglichen.
Überwachung von Krankheitserregern in Schweizer Abwässern: eine gemeinsame Anstrengung
Die passive Überwachung von SARS-CoV-2 im Abwasser ist ein Eckpfeiler der aktuellen Überwachungsstrategie des BAG, da keine flächendeckenden klinischen Tests durchgeführt werden. Diese Überwachung ermöglicht eine frühzeitige Warnung vor dem Auftreten neuer Varianten, liefert Schätzungen zu deren Ausbreitung und bewertet epidemiologische Merkmale früher als die herkömmliche klinische Überwachung und zu einem Bruchteil der Kosten. Diese Daten werden mit dem SPSP zusammengeführt und gemäss internationalen Standards im European Nucleotide Archive offen veröffentlicht.
Beteiligte SIB-Gruppen:
- Gruppe für Computational Biology (ETH Zürich), Entwicklung der SIB-Ressource V-pipe
- Gruppe für computergestützte Evolution (ETH Zürich)
- Functional Genomics Center Zurich (ETH Zürich / Universität Zürich)
- NEXUS Personalized Health Technologies (ETH Zürich)
Weitere beteiligte Institutionen:
EAWAG, ETH Zürich / Universität Basel, EPFL, Biosicherheitslabor (Basel-Stadt) und Microsynth AG.
Mikroben kennen keine Grenzen: Internationale Zusammenarbeit ist entscheidend
In der Schweiz und international wächst das Bewusstsein, dass Forscher und Praktiker aus verschiedenen Institutionen zusammenarbeiten müssen, um ihre Bemühungen zu koordinieren und Umweltprobleme anzugehen. Neben der Unterstützung internationaler Forschung spielt die SIB eine aktive Rolle in internationalen Initiativen im Zusammenhang mit One Health:
- Die SIB ist Mitleiterin des Schwerpunktbereichs «Biodiversität, Ernährungssicherheit und Krankheitserreger» des wissenschaftlichen Programms 2024–2028 von ELIXIR.
- Die SIB war Mitinitiatorin der ELIXIR CONVERGE WP9-Initiative, die darauf abzielt, europäische SARS-CoV-2-Genomdaten aus mehr als 20 nationalen Genomüberwachungsprogrammen zu mobilisieren und nationale Data Hubs über COVID-19 hinaus zu vernetzen.
- Aufgrund seiner Erfahrung in der europäischen Koordinierung wurde SIB gebeten, einen NIH-Förderantrag für die Überwachung von Krankheitserregern mit globaler Wirkung unter Beteiligung von 11 Ländern und 12 Institutionen zu leiten.
Lesen Sie mehr über diese Initiative, die im September 2024 gestartet wurde
