Resistenzanalytik für kommunales Abwasser

Die ver­mi­con AG und die HTS Labs Frank­furt GmbH erweit­ern ihre Zusam­me­nar­beit im bun­desweit­en Abwasser­mon­i­tor­ing um den Nach­weis klin­isch rel­e­van­ter Resisten­z­gene. Bei­de Unternehmen arbeit­en seit 2023 im Pro­gramm Abwasser­mon­i­tor­ing für die epi­demi­ol­o­gis­che Lage­be­w­er­tung (AMELAG) zusam­men, das vom Umwelt­bun­de­samt und dem Robert Koch Insti­tut koor­diniert wird. Die Part­ner verbinden rund 30 Jahre Erfahrung in der Abwasser­mikro­bi­olo­gie und spezial­isierte Analy­sev­er­fahren mit Hochdurch­satz­an­a­lytik, automa­tisierten Labor­prozessen sowie dig­i­tal­isierten Struk­turen für Logis­tik und Daten­ver­ar­beitung. Ziel ist ein langfristiges, ver­gle­ich­bares Mon­i­tor­ing antimikro­bieller Resisten­zen (AMR).

Klin­isch rel­e­vante Resisten­z­gene im Fokus

Aktuell ste­hen Testk­its für die Gene blaOXA-48-like, blaKPC, blaCTX‑M, blaNDM und sul1 zur Ver­fü­gung. Diese ver­mit­teln Resisten­zen gegen Car­bapen­eme, Cephalosporine und Sul­fon­amide. Die Antibi­otikak­lassen wer­den in der klin­is­chen Prax­is als Reservemedika­mente oder Stan­dard­ther­a­pi­en einge­set­zt. Die Analyse erfol­gt mit VIT Testk­its auf Basis der quan­ti­ta­tiv­en Poly­meraseket­ten­reak­tion (qPCR) und darauf abges­timmten Arbeitsabläufen. Damit lassen sich Genkonzen­tra­tio­nen in Abwasser­proben bes­tim­men und über ver­schiedene Messzeit­punk­te ver­fol­gen. Erken­nt­nisse aus dem Ein­satz fließen in die Weit­er­en­twick­lung der Ver­fahren ein. Weit­ere Ziel­gene befind­en sich bere­its in Entwick­lung. „Das Abwasser­mon­i­tor­ing entwick­elt sich von der Beobach­tung einzel­ner Erreger hin zu einem bre­it­eren mikro­bi­ol­o­gis­chen Lage­bild. Nach Viren rück­en jet­zt Resisten­z­gene in den Fokus. Das ist ein logis­ch­er näch­ster Schritt“, erk­lärt Mikro­bi­ologe und Vor­standsvor­sitzen­der Dr. Jiri Snaidr.

Wiederkehrende Mes­sun­gen ermöglichen die Trendbeobachtung

Resistente Bak­te­rien und Resisten­z­gene zirkulieren zwis­chen Men­sch, Tier und Umwelt. Abwass­er bün­delt Ein­träge aus unter­schiedlichen Quellen und liefert dadurch Hin­weise auf das Vorkom­men und die zeitliche Entwick­lung rel­e­van­ter Gene. Ein einzel­ner Nach­weis belegt zunächst jedoch nur deren Vorhan­den­sein in der unter­sucht­en Probe. Er zeigt wed­er unmit­tel­bar, welch­es Bak­teri­um das Gen trägt, noch ob eine direk­te gesund­heitliche Gefährdung beste­ht. Für die Bew­er­tung sind deshalb stan­dar­d­isierte, wiederkehrende Unter­suchun­gen und die Beobach­tung länger­fristiger Trends entscheidend.

„Wirk­sames Mon­i­tor­ing braucht ver­lässliche, stan­dar­d­isierte Prozesse. Wir verbinden automa­tisierte Laborstruk­turen mit der mikro­bi­ol­o­gis­chen Exper­tise von ver­mi­con – so entste­hen AMR-Dat­en, die für kün­ftige reg­u­la­torische Anforderun­gen belast­bar sind“, sagt Dr. Michael Bonin, Geschäfts­führer von HTS Labs Frankfurt.

Anforderun­gen an die kom­mu­nale Abwasserüberwachung

Die Abwasserüberwachung hat sich von der Unter­suchung einzel­ner viraler Erreger zu einem bre­it­eren mikro­bi­ol­o­gis­chen Ansatz entwick­elt. AMELAG schafft den Rah­men, um auch Resisten­zen sys­tem­a­tisch einzubeziehen. Die Richtlin­ie 2024/3019 der Europäis­chen Union (EU) ver­ankert deren Überwachung in der kom­mu­nalen Abwasser­sur­veil­lance. Für Sied­lungs­ge­bi­ete ab 100.000 Ein­wohn­er­w­erten ist kün­ftig ein verpflich­t­en­des AMR Mon­i­tor­ing vorge­se­hen. Die Zusam­me­nar­beit der bei­den Ana­lytik­part­ner richtet sich damit auf die method­is­chen Voraus­set­zun­gen für eine dauer­hafte Unter­suchung: quan­ti­ta­tive Nach­weise, stan­dar­d­isierte Lab­orabläufe und ver­gle­ich­bare Datenreihen.