VIRALERT project

Hintergrund

Die Häufigkeit und das Ausmaß viraler Epidemien haben in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Die hohe globale Vernetzung erleichtert erheblich die Ausbreitung von Infektionskrankheiten über Kontinente hinweg. Globale Veränderungen beeinflussen zudem die geografische Verteilung von Krankheitsvektoren sowie die Schnittstellen zwischen Mensch und Tier und schaffen dadurch mehr Gelegenheiten für Krankheitserreger, die Artgrenze zu überwinden.

Virusinfektionen wie SARS-CoV-2 verursachen häufig ein breites Spektrum an Symptomen, wobei schwere Krankheitsverläufe oft nur die Spitze des Eisbergs darstellen. Dies kann zu einer zeitlichen Verzögerung zwischen dem Auftreten von Krankheitserregern und ihrer Erkennung durch klassische, auf klinischen Symptomen basierende Systeme zur Überwachung von Infektionskrankheiten führen.

Das Auftreten und die Ausbreitung von SARS-CoV-2 verdeutlichten die aktuellen Herausforderungen in der Überwachung, dem Management und der Kontrolle von Infektionskrankheiten, förderten jedoch gleichzeitig Innovationen. Während die Virusüberwachung im Abwasser bereits im Rahmen von Strategien zur Eliminierung des Poliovirus eingesetzt wurde, bot die COVID-19-Pandemie die Gelegenheit, ihren Nutzen weiter hervorzuheben, indem sie ein kosteneffizientes und nicht-invasives Bild der Erregerzirkulation in der gesamten Bevölkerung liefert.

In einem One-Health-Kontext, der die gegenseitige Abhängigkeit der Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt anerkennt, sollte die Überwachung jedoch noch weiter ausgebaut werden. Abwasser erfasst hauptsächlich das menschliche Mikrobiom, lässt jedoch Tierpopulationen weitgehend unberücksichtigt. Die Oberflächenwasser-Epidemiologie, die Umweltfäkalverunreinigungen als Marker für die Gesundheit wildlebender und domestizierter Tiere nutzt, wurde bislang nur selten untersucht, um diese Lücke zu schließen.

Ziele

Aufbauend auf der langjährigen Kompetenz der Gruppe für Klinische und Angewandte Virologie des LIH in der Überwachung von Krankheiten bei Mensch und Tier sowie auf früheren Kooperationen zwischen dem LIH und dem LIST im Bereich der umweltbezogenen Überwachung von Infektionskrankheiten (vgl. die vom FNR geförderten Projekte „SENSORLUX“ und „CORONASTEP+“) verfolgte das Projekt VIRALERT einen innovativen, integrativen Ansatz, um den Weg für eine nicht-invasive und kosteneffiziente Überwachung der Zirkulation von Viren mit hohem epidemischem und pandemischem Potenzial zu ebnen.

Zu diesem Zweck zielte VIRALERT darauf ab,

• ein erweitertes Spektrum von Viren im Abwasser zu überwachen, einschließlich enterischer und respiratorischer Viren,
• die Gesundheit der Bevölkerung in einem postpandemischen Kontext zu überwachen, in dem die Zirkulation anderer Viren durch pandemiebedingte Eindämmungsmaßnahmen beeinflusst wurde,
• die Gesundheit wildlebender und domestizierter Tiere abzudecken, indem virale Populationen in Süßgewässern untersucht werden,
• das Potenzial verschiedener Technologien mit unterschiedlichen Sensitivitäts- und Spezifitätsmerkmalen für den molekularen Nachweis und die Sequenzierung von Influenzaviren, humanen und bovinen respiratorischen Synzytialviren, saisonalen humanen und tierischen Coronaviren, Enteroviren, Noroviren sowie durch Mücken übertragenen Flaviviren zu untersuchen und
• die Möglichkeiten von Next-Generation-Sequencing-(NGS)-Technologien zu nutzen, um die Detektion eines breiteren Spektrums von Viren zu erforschen.

Langfristig wird eine verbesserte Umweltüberwachung den Behörden im Bereich der öffentlichen und tierischen Gesundheit ein zusätzliches Instrument zur Ergänzung bestehender Überwachungssysteme bereitstellen und dazu beitragen, die Belastung durch Infektionskrankheiten zu verringern.

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