Internationales BMBF-Verbundprojekt erforscht die Rolle der Vernetzung in Gesundheitssystemen für die Verbreitung von multiresistenten Keimen
von
Cornelia Fuhrmann
Ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Verbundprojekt will erforschen, wie sich aufgrund von Patientenströmen Keime zwischen den Institutionen verbreiten können. Die Leitung des Vorhabens mit dem Titel "EMerGE-NeT" liegt bei Professor Dr. Rafael Mikolajczyk, Direktor des Instituts für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik (IMEBI) der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.
Beteiligt sind mehrere Universitäten, Forschungsinstitute und Krankenhäuser in Polen, den Niederlanden, Israel, Spanien und Deutschland. Das Projekt wird insgesamt mit 1,25 Millionen Euro gefördert. Halle erhält davon 360.000 Euro. Es ist auf drei Jahre angelegt (bis Mai 2020) und ist in drei inhaltliche Arbeitspakete - mathematische Modellierung, molekulare Übertragung, Wirksamkeit von Präventionsmaßnahmen - und ein Koordinationspaket unterteilt. Mit ersten Erkenntnissen wird Mitte 2018 gerechnet.
"Es geht darum, in Simulationsszenarien zu untersuchen, wie sich beispielsweise multiresistente Enterobakterien, also Darmkeime, aufgrund von Patientenströmen von einem Krankenhaus zum nächsten verbreiten können und wie effektiv einzelne Präventions- und Interventionsmaßnahmen sein können", sagt die Epidemiologin Dr. Elena Lacruz vom IMEBI, die das Projekt koordiniert. Bisher habe es Studien zu Patientenströmen im Gesundheitswesen in Großbritannien, USA und den Niederlanden gegeben, jedoch nicht in dem nun geplanten Umfang. Konkret heißt das, dass im Rahmen von "EMerGE-NeT" Maßnahmen gegen die Ausbreitung von multiresistenten Erregern sowohl innerhalb als auch zwischen Krankenhäusern im Hinblick auf ihre Effektivität mittels Simulationen untersucht werden sollen.
"Wir tragen dafür zunächst Daten zu Patientenströmen innerhalb und zwischen den Krankenhäusern aus den verschiedenen am Projekt beteiligten und unterstützenden Institutionen zusammen. Dazu zählen in Deutschland beispielsweise die Krankenversicherungen AOK Niedersachsen, Bayern und Plus sowie die Techniker Krankenkasse und mehrere Krankenhäuser wie die Charité - Universitätsmedizin Berlin, das Universitätsklinikum Halle und das Klinikum Braunschweig", sagt Lacruz. Diese Daten werden dann analysiert und zur Konstruktion von mathematischen Netzwerkmodellen verwendet, in denen anschließend die Ausbreitung von Keimen und der Einsatz von entsprechenden Interventionen simuliert werden kann. Dieser Forschungsansatz lässt sich der mathematischen Modellierung (computational epidemiology) zuordnen und ist einer der wissenschaftlichen Schwerpunkte von IMEBI-Direktor Mikolajczyk.In einem weiteren Arbeitspaket werden die Übertragungswege von multiresistenten Darmbakterien, die bei Krankenhauspatienten nachgewiesen wurden, überprüft. Dazu werden die Bakterien molekularbiologisch typisiert. An diesem Teil sind neben der Charité auch Krankenhäuser aus Spanien, Israel und Polen beteiligt, um die Gültigkeit der Ergebnisse international nachweisen zu können. Dies ist ein ausdrückliches Ziel der europäischen Initiative JPIAMR (Joint Programming Initiative on Antimicrobial Resistance), an der auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung beteiligt ist und über die das Projekt gefördert wird.
Wenn wir die Übertragungswege multiresistenter Darmkeime in Krankenhäusern und über die Landesgrenzen hinaus besser verstehen, können wir auch bessere Maßnahmen ergreifen, um die Ausbreitung zu verhindern, sagt Prof. Dr. Petra Gastmeier vom Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Charité.
Für die molekularen Analysen ist die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Susanne Häußler vom Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig verantwortlich. Mit einem dort entwickelten Verfahren zur molekularen Typisierung von multiresistenten Erregern können die Analysen in dem erforderlichen Umfang durchgeführt werden. Die bisher verwendeten Verfahren sind um mehrfaches teurer.
"Wir kombinieren Multiplex-PCR mit massenspektrometrischen Nachweisverfahren und können so sehr kostengünstig eine Vielzahl von molekularen Markern in multiresistenten Klebsiellen- und Escherichia-coli-Stämmen nachweisen. Diese Marker dienen nicht nur der Identifizierung von molekularen Resistenzmarkern, sondern lassen auch Rückschlüsse über die Phylogenie der Stämme zu", sagt Häußler.
In einem weiteren Arbeitspaket werden vorliegende Evidenz gesammelt und da, wo noch keine vorliegt, Expertenpanels durchgeführt, um die erfolgsversprechenden Strategien zur Infektionskontrolle zu identifizieren. Dieser Projektteil wird von Wissenschaftlern aus Israel (Prof. Dr. Leonard Leibovici) und Spanien (Dr. Luis Eduardo Lopez Cortes) koordiniert. Die identifizierten Strategien werden dann im Rahmen von Simulationen im Netzwerkmodell untersucht. Ziel ist es, die Kenntnisse der Rolle der Patientenströme zu benutzen, um Ausbreitung multiresistenter Erreger in europäischen Gesundheitssystemen zu verhindern.
Mit dem Zugang zu den Daten, der innovativen Analyse der Bioproben und der Kombination aus theoretischem Expertenwissen und praktischen Erfahrungen aus der Infektionskontrolle in den Krankenhäusern verfügt das EMerGE-NeT-Konsortium verspricht das Projekt nachhaltige Ergebnisse.
Beteiligt sind mehrere Universitäten, Forschungsinstitute und Krankenhäuser in Polen, den Niederlanden, Israel, Spanien und Deutschland. Das Projekt wird insgesamt mit 1,25 Millionen Euro gefördert. Halle erhält davon 360.000 Euro. Es ist auf drei Jahre angelegt (bis Mai 2020) und ist in drei inhaltliche Arbeitspakete - mathematische Modellierung, molekulare Übertragung, Wirksamkeit von Präventionsmaßnahmen - und ein Koordinationspaket unterteilt. Mit ersten Erkenntnissen wird Mitte 2018 gerechnet.
"Es geht darum, in Simulationsszenarien zu untersuchen, wie sich beispielsweise multiresistente Enterobakterien, also Darmkeime, aufgrund von Patientenströmen von einem Krankenhaus zum nächsten verbreiten können und wie effektiv einzelne Präventions- und Interventionsmaßnahmen sein können", sagt die Epidemiologin Dr. Elena Lacruz vom IMEBI, die das Projekt koordiniert. Bisher habe es Studien zu Patientenströmen im Gesundheitswesen in Großbritannien, USA und den Niederlanden gegeben, jedoch nicht in dem nun geplanten Umfang. Konkret heißt das, dass im Rahmen von "EMerGE-NeT" Maßnahmen gegen die Ausbreitung von multiresistenten Erregern sowohl innerhalb als auch zwischen Krankenhäusern im Hinblick auf ihre Effektivität mittels Simulationen untersucht werden sollen.
"Wir tragen dafür zunächst Daten zu Patientenströmen innerhalb und zwischen den Krankenhäusern aus den verschiedenen am Projekt beteiligten und unterstützenden Institutionen zusammen. Dazu zählen in Deutschland beispielsweise die Krankenversicherungen AOK Niedersachsen, Bayern und Plus sowie die Techniker Krankenkasse und mehrere Krankenhäuser wie die Charité - Universitätsmedizin Berlin, das Universitätsklinikum Halle und das Klinikum Braunschweig", sagt Lacruz. Diese Daten werden dann analysiert und zur Konstruktion von mathematischen Netzwerkmodellen verwendet, in denen anschließend die Ausbreitung von Keimen und der Einsatz von entsprechenden Interventionen simuliert werden kann. Dieser Forschungsansatz lässt sich der mathematischen Modellierung (computational epidemiology) zuordnen und ist einer der wissenschaftlichen Schwerpunkte von IMEBI-Direktor Mikolajczyk.In einem weiteren Arbeitspaket werden die Übertragungswege von multiresistenten Darmbakterien, die bei Krankenhauspatienten nachgewiesen wurden, überprüft. Dazu werden die Bakterien molekularbiologisch typisiert. An diesem Teil sind neben der Charité auch Krankenhäuser aus Spanien, Israel und Polen beteiligt, um die Gültigkeit der Ergebnisse international nachweisen zu können. Dies ist ein ausdrückliches Ziel der europäischen Initiative JPIAMR (Joint Programming Initiative on Antimicrobial Resistance), an der auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung beteiligt ist und über die das Projekt gefördert wird.
Wenn wir die Übertragungswege multiresistenter Darmkeime in Krankenhäusern und über die Landesgrenzen hinaus besser verstehen, können wir auch bessere Maßnahmen ergreifen, um die Ausbreitung zu verhindern, sagt Prof. Dr. Petra Gastmeier vom Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Charité.
Für die molekularen Analysen ist die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Susanne Häußler vom Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig verantwortlich. Mit einem dort entwickelten Verfahren zur molekularen Typisierung von multiresistenten Erregern können die Analysen in dem erforderlichen Umfang durchgeführt werden. Die bisher verwendeten Verfahren sind um mehrfaches teurer.
"Wir kombinieren Multiplex-PCR mit massenspektrometrischen Nachweisverfahren und können so sehr kostengünstig eine Vielzahl von molekularen Markern in multiresistenten Klebsiellen- und Escherichia-coli-Stämmen nachweisen. Diese Marker dienen nicht nur der Identifizierung von molekularen Resistenzmarkern, sondern lassen auch Rückschlüsse über die Phylogenie der Stämme zu", sagt Häußler.
In einem weiteren Arbeitspaket werden vorliegende Evidenz gesammelt und da, wo noch keine vorliegt, Expertenpanels durchgeführt, um die erfolgsversprechenden Strategien zur Infektionskontrolle zu identifizieren. Dieser Projektteil wird von Wissenschaftlern aus Israel (Prof. Dr. Leonard Leibovici) und Spanien (Dr. Luis Eduardo Lopez Cortes) koordiniert. Die identifizierten Strategien werden dann im Rahmen von Simulationen im Netzwerkmodell untersucht. Ziel ist es, die Kenntnisse der Rolle der Patientenströme zu benutzen, um Ausbreitung multiresistenter Erreger in europäischen Gesundheitssystemen zu verhindern.
Mit dem Zugang zu den Daten, der innovativen Analyse der Bioproben und der Kombination aus theoretischem Expertenwissen und praktischen Erfahrungen aus der Infektionskontrolle in den Krankenhäusern verfügt das EMerGE-NeT-Konsortium verspricht das Projekt nachhaltige Ergebnisse.
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