Das Zentrum für Bioinformatik von Krankheitserregern bietet Fachwissen und Dienstleistungen in den Bereichen Datenmanagement und -analyse von Krankheitserregern, computergestützte molekulare Epidemiologie und damit verbundenes Projektmanagement an mehreren Standorten. Kernplattformen für die Datenanalyse und Dashboards, die während der COVID-19-Pandemie eine wichtige Rolle gespielt haben, tragen zur Erfüllung des Auftrags des Zentrums bei. Sie erleichtern die kohärente Interpretation relevanter Daten, um auf künftige Bedrohungen durch Krankheitserreger vorbereitet zu sein. An der Schnittstelle zwischen öffentlicher Gesundheit und Forschung sorgt das Zentrum dafür, dass die Schweiz bei der Datenverwaltung und -analyse, die für die Echtzeitüberwachung erforderlich sind, an der Spitze bleibt und Erkenntnisse für evidenzbasierte globale Strategien zur Bekämpfung von Krankheitserregern und zum Schutz der öffentlichen Gesundheit generiert werden.
Mission
- Fachwissen und Dienstleistungen in den Bereichen Pathogen-Bioinformatik, computergestützte molekulare Epidemiologie und damit verbundenes standortübergreifendes Projektmanagement für die Schweizer Bundesbehörden sowie im Rahmen aller Schweizer Programme zur Pandemievorsorge und molekularen Überwachung anbieten.
- Sicherstellen, dass die Schweiz bei der Datenverwaltung und -analyse, die für die Echtzeitüberwachung erforderlich sind, weiterhin eine Vorreiterrolle einnimmt.
- Gewinnung von Erkenntnissen für evidenzbasierte globale Strategien zur Bekämpfung von Krankheitserregern und zur öffentlichen Gesundheit.
Das Zentrum stellt Fachwissen, Ressourcen und Dienstleistungen im Bereich der Bioinformatik für Krankheitserreger im Rahmen von Überwachungs-, Pandemievorsorge- und Pandemiebekämpfungsinitiativen bereit.
Was ist Bioinformatik im Bereich Pathogene?
Die Pathogen-Bioinformatik ist ein Fachgebiet, das Prinzipien und Werkzeuge der Bioinformatik kombiniert, um Pathogene – also Organismen, die bei ihren Wirten Krankheiten verursachen, wie Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten – zu untersuchen und zu analysieren.
Dieses interdisziplinäre Fachgebiet nutzt computergestützte Methoden, um die genetischen und molekularen Mechanismen von Pathogenen zu verstehen, mit dem Ziel, die Diagnose, Behandlung, Prävention und Überwachung von Krankheitsausbrüchen zu verbessern.
Die Pathogen-Bioinformatik spielt eine entscheidende Rolle in der modernen Infektionsforschung und liefert Erkenntnisse, die für die Entwicklung von Präventions- und Notfallmassnahmen durch Behörden unerlässlich sind.
Das Zentrum für Pathogen-Bioinformatik stärkt die Mission des SIB, Wissen zu generieren und Mittel für eine bessere Gesundheit weltweit bereitzustellen.
Aktivitäten
Auf der Grundlage bestehender und neuer Ressourcen aus dem nationalen Netzwerk des SIB entwickelt das Zentrum für Pathogen-Bioinformatik folgende Aktivitäten, um seine zahlreichen direkten Interessengruppen und die gesamte Forschungsgemeinschaft in diesem Bereich zu unterstützen, darunter insbesondere:
Was ist Bioinformatik im Bereich Pathogene?
Die Pathogen-Bioinformatik ist ein Fachgebiet, das Prinzipien und Werkzeuge der Bioinformatik kombiniert, um Pathogene – also Organismen, die bei ihren Wirten Krankheiten verursachen, wie Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten – zu untersuchen und zu analysieren.
Dieses interdisziplinäre Fachgebiet nutzt computergestützte Methoden, um die genetischen und molekularen Mechanismen von Pathogenen zu verstehen, mit dem Ziel, die Diagnose, Behandlung, Prävention und Überwachung von Krankheitsausbrüchen zu verbessern.
Die Pathogen-Bioinformatik spielt eine entscheidende Rolle in der modernen Infektionsforschung und liefert Erkenntnisse, die für die Entwicklung von Präventions- und Notfallmassnahmen durch Behörden unerlässlich sind.
Das Zentrum für Pathogen-Bioinformatik stärkt die Mission des SIB, Wissen zu generieren und Mittel für eine bessere Gesundheit weltweit bereitzustellen.
Datenhosting, -verwaltung, -verarbeitung und -austausch
Das Zentrum bietet Dienstleistungen für Datenerzeuger und Datenanalysten an:
- Zentrale Speicherung und Verwaltung von Schweizer Molekulardaten zu Krankheitserregern von Bedeutung für die öffentliche Gesundheit.
- Bereitstellung von routinemäßiger Unterstützung für die Bioinformatik und digitale Automatisierung für Referenzlabore, Gesundheitsbehörden und Forschungslabore.
- Funktion als Datenvermittler für internationale Datenrepositorien.
- Abdeckung eines breiten Spektrums von Probentypen, die aus Patienten, Lebensmitteln, Tieren und der Umwelt isoliert wurden.
Das Zentrum entwickelt Open-Source-Software auf dem neuesten Stand der Forschung:
- Eine Infrastruktur für den Datenaustausch, die den globalen Austausch von FAIR-konformen Pathogendaten erleichtert.
- Datenverarbeitungs-Pipelines, die Qualitätskontrolle, Kuratierung sowie Standard- und Spezialmethoden (Typisierung, Assemblierung, Phylogenetik) umfassen und reproduzierbare Datenanalyse sowie Open-Science-Prinzipien unterstützen.
Datenanalyse, Interpretation und fachliche Beratung
- Zusammenarbeit mit Ressourcen, die von SIB-Gruppen im Bereich der Bioinformatik von Krankheitserregern und der computergestützten molekularen Epidemiologie entwickelt wurden.
- Entwicklung standardisierter deskriptiver statistischer Analysen und Implementierung integrativer Dashboards und Berichte für Gesundheitsbehörden (z. B. Pathogendatenberichte für das Infektionsdashboard des Bundesamtes für Gesundheit), Forscher und Bürger in der Schweiz und darüber hinaus.
- Bereitstellung spezialisierter Analysen zur Unterstützung von Gesundheitsbehörden.
- Entwicklung neuer Ressourcen, wo Lücken identifiziert werden.
Internationale Zusammenarbeit und Abstimmung
- Aktive/führende Rolle bei internationalen Bemühungen um den FAIR-konformen Zugang zu und Austausch von Pathogendaten, unter anderem durch den Aufbau eines globalen Pathogen Data Network.
- Harmonisierung internationaler Datenstandards und -praktiken durch die Mitgliedschaft von Emma Hodcroft in der WHO International Pathogen Surveillance Network Community of Practice in Genomics Data.
- Abstimmung und Zusammenarbeit mit anderen internationalen Initiativen und Infrastrukturen, darunter die ELIXIR Pathogen Data Focus Group, der Global Microbial Identifier und die Public Health Alliance for Genomic Epidemiology (PHA4GE).
Ressourcen
Datenanalyseplattformen und ihre Tools der Bioinformatik sind von zentraler Bedeutung für die reproduzierbare Analyse großer und komplexer Datensätze. Sie liefern zudem wichtige Echtzeit-Überwachungsinformationen, die auf der Kombination nationaler und internationaler Daten basieren.
Nachfolgend finden Sie die aktuelle Liste der Ressourcen, die innerhalb der SIB-Gruppen entwickelt oder mitentwickelt wurden und direkt zur Mission des Zentrums für Pathogen-Bioinformatik beitragen. Wir sind bestrebt, diese strategischen Ressourcen auf nachhaltige, koordinierte und synergetische Weise weiterzuentwickeln und dabei internationale Initiativen zu berücksichtigen, um die Rolle der Schweiz an der Spitze der molekularen Überwachung und der digitalen Transformation zu stärken.
Hinweis: Weitere Informationen zu den Funktionen sowie zu den spezifischen Leitungsgremien und Finanzierungsquellen finden Sie auf den jeweiligen Websites der Ressourcen.
Die Swiss Pathogen Surveillance Platform ( SPSP ) – eine sichere One-Health-Onlineplattform, die unter kontrolliertem Zugriff den Austausch von Sequenzierungsdaten zu Krankheitserregern und den damit verbundenen klinischen/epidemiologischen Metadaten nahezu in Echtzeit ermöglicht. Die SPSP liefert Informationen für das Dashboard des BAG zu Infektionskrankheiten und ist ein Konsortium, dessen Mitglieder hier aufgeführt sind.
Nextclade – Kuratierung und Annotation von Datensätzen (Neher-Gruppe, Universität Basel & SIB, zusammen mit der Gruppe von Trevor Bedford)
Nextstrain – wichtiges Überwachungsinstrument während, aber auch vor der Pandemie, insbesondere für Influenza, wo es die jährliche Impfstoffentwicklung unterstützt (Neher-Gruppe, Universität Basel & SIB, zusammen mit der Gruppe von Trevor Bedford)
covSPECTRUM – SARS-CoV-2-Dashboard für die interaktive Abfrage von Mutationen und Varianten; es wurde zu einem zentralen Werkzeug für Vorschläge zur Pango-Linienzuordnung (Stadler-Gruppe, ETHZ & SIB)
CoVariants – Referenz für einen Überblick über Varianten und Mutationen (Hodcroft-Gruppe, Swiss-TPH & SIB)
V-pipe – Schätzung der viralen Genomvielfalt in klinischen und Umweltproben, einschließlich Nachweis und Quantifizierung genomischer Pathogenvarianten in Abwässern und Schätzung ihrer relativen Fitnessvorteile (Beerenwinkel-Gruppe, ETHZ & SIB)
Loculus – Softwarepaket zur Unterstützung mikrobieller Genomdatenbanken und Pathoplexus – Open-Source-Datenbank, die von Loculus unterstützt wird, um den Austausch und die Analyse genomischer Daten zu humanen Viruspathogenen zu verbessern (Hodcroft, Neher & Stadler Gruppen, STPH, UniBas, ETHZ & SIB)
Projekte
Die folgenden Projekte werden unter dem Dach des Zentrums gefördert.
Pathogen Data Network (PDN). Dieses internationale Vorzeigeprojekt arbeitet daran, ein weltweites Ökosystem aus verknüpften Daten und Tools zu schaffen, um die Forschung und die Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitswesens im Kampf gegen Infektionskrankheiten und grössere Ausbrüche zu unterstützen. Das PDN befindet sich nun im zweiten Jahr und nutzt das Fachwissen und die Ressourcen des SIB und der USA, um genaue, schnelle und umfassende Einblicke in zirkulierende und neu auftretende Krankheitserreger zu liefern. Finanziert durch das NIH-NIAID-BRC-Programm. Siehe Nachrichten.
FAIR-Konformität von Ressourcen zur Pathogen-Bioinformatik. Das Ressourcen-Ökosystem des Zentrums wurde durch die Verbesserung der Interoperabilität der Ressourcen und die Bereitstellung eines integrierten Systems zur Analyse und zum Austausch von Genomdaten von Krankheitserregern gestärkt. Diese Arbeit unterstützt zudem die genomische Epidemiologie weltweit. Finanziert durch das Förderprogramm Swissuniversities B3.2 ORD (FAIR-CPB-Projekt). Mehr erfahren.
Organisation
Lenkungsausschuss:
Niko Beerenwinkel (Computational Biology)
Emma Hodcroft (EVE Epidemiologie und Virusentwicklung)
Richard Neher (Mikrobielle Evolution)
Tanja Stadler (Computergestützte Evolution)
Ausgewählte Presseberichte
Lesen Sie die Pressemitteilung in deutscher und französischer Sprache zur Einweihung des Zentrums in Bern am 23. Januar 2025.
Die Eröffnung des Zentrums für Pathogen-Bioinformatik fand in der Schweizer Presse große Beachtung, darunter:
- RTS – Multimedia-Interviews mit der Geschäftsführerin des Zentrums, Aitana Neves, und dem Geschäftsführer des SIB, Christophe Dessimoz (Französisch)
- Le Temps – Interview mit Aitana Neves (Französisch)
- 24 heures – Interview mit Aitana Neves und Christophe Dessimoz (Französisch)
- La Liberté – Interview mit Aitana Neves (Französisch)
- Tages Anzeiger – Interview mit Aitana Neves (Deutsch)
- Radio SRF 1 / Echo der Zeit – Interview mit Aitana Neves und Christophe Dessimoz (Deutsch)
