Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) sowie Partnern aus Norwegen und Dänemark hat ein schnelles, präzises und kostengünstiges Verfahren zur Diagnostik komplizierter Harnwegsinfektionen entwickelt. Die Methode kombiniert direkte metagenomische Sequenzierung der gesamten DNA aus Patientenproben mit Echtzeit-Datenanalyse und liefert innerhalb von etwa vier Stunden zuverlässige Informationen über den Erreger und dessen Antibiotika-Empfindlichkeit. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Harnwegsinfektionen zählen weltweit zu den häufigsten bakteriellen Infektionen und betreffen jährlich rund 405 Millionen Menschen. Die konventionelle mikrobiologische Diagnostik erfordert meist zwei bis vier Tage, da eine Bakterienkultur angelegt werden muss. In dieser Zeit erhalten Patientinnen und Patienten häufig Breitband-Antibiotika, was die Resistenzentwicklung fördert und die Therapie unnötig belastet.

Das neue Verfahren verzichtet vollständig auf die Kultur und sequenziert direkt das gesamte DNA-Material aus Urinproben. „Diese sogenannte metagenomische Sequenzierung ermöglicht die präzise Erreger- und Antibiotikaresistenzprofilierung bei komplizierten Harnwegsinfektionen in etwa vier Stunden“, erklärt PD Dr. Torsten Hain, kommissarischer Leiter (Forschung und Lehre) des Instituts für Medizinische Mikrobiologie der JLU. „Die Methode ist zudem äußerst zuverlässig: Sie erkennt in 99 Prozent der Fälle das krankheitsverursachende Bakterium.“

PD Dr. Can Imirzalioglu, kommissarischer Institutsleiter (Diagnostik/klinische Mikrobiologie) der JLU, betont: „Die gängige Praxis ist, dass große Mengen an Breitbandantibiotika eingesetzt werden, während Ärztinnen und Ärzte auf die Ergebnisse der labordiagnostischen Bestätigung des Erregers und seiner Empfindlichkeit warten. Wir können belegen, dass unsere Methode diese Praxis ersetzen kann und mehrere Vorteile hat: Sie bedeutet eine bessere Behandlung für die Patientinnen und Patienten, indem der Einsatz von Antibiotika optimiert und unnötige Behandlungen vermieden werden. Nicht zuletzt verringert sich das Risiko von Resistenzentwicklungen.“

Die Vorhersage der Antibiotika-Empfindlichkeit gelingt mit einer Genauigkeit von 90 Prozent. Dies ist entscheidend, da multiresistente Keime weltweit zunehmen und die Wirksamkeit vieler Standardantibiotika gefährden. Eine gezielte, reduzierte Antibiotikagabe ist daher essenziell.

Zusätzlich ist die Methode bis zu 30 Prozent kostengünstiger als herkömmliche Alternativen.

Die Studie unterstreicht somit das Potenzial metagenomischer Ansätze für die schnelle, zielgerichtete Therapie bei Harnwegsinfektionen und trägt zur Bekämpfung der globalen Antibiotikaresistenz bei.

Original Paper:

Bellankimath AB et al.: Metagenomic sequencing enables accurate pathogen and antimicrobial susceptibility profiling in complicated UTIs in approximately four hours. Nature Communications, 2025; DOI: 10.1038/s41467-025-66865-8

Metagenomic sequencing enables accurate pathogen and antimicrobial susceptibility profiling in complicated UTIs in approximately four hours – PubMed

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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