Unser Labor untersucht antimikrobielle Resistenzen (AMR) bei gramnegativen Enterobacterales, insbesondere bei Proteus-Arten, unter Verwendung integrierter Ansätze aus Genomik und One-Health-Überwachung. Proteus ist ein wichtiger opportunistischer Erreger, der in klinischen Umgebungen Harnwegs- und Wundinfektionen verursacht. Er besitzt eine intrinsische Resistenz gegenüber mehreren Wirkstoffklassen (Tetrazykline, Polymyxine, Nitrofurantoin) und zeigt zunehmend erworbene Resistenzen gegenüber Carbapenemen und Breitspektrum-Beta-Laktamen.

Unsere aktuelle Forschung konzentriert sich auf drei miteinander verbundene Bereiche. Erstens charakterisieren wir die Verbreitung atypischer Carbapenemasen in Proteus-Arten durch Gesamtgenomsequenzierung und molekulare Analysen und untersuchen die Rolle des horizontalen Gentransfers, plasmidvermittelter Resistenzdeterminanten und pathogenbezogener Lebensstilfaktoren. Zweitens führen wir eine quellübergreifende Überwachung antimikrobieller Resistenzen in veterinärmedizinischen, Umwelt- und klinischen Bereichen in verschiedenen geografischen Regionen durch und nutzen genomische Analysen, um Muster der Verbreitung von Resistenzgenen und neu entstehende Bedrohungen aufzudecken. Drittens verwenden wir experimentelle Evolution unter antibiotischem Selektionsdruck, um neue Gene und Mechanismen zu identifizieren, die zur Entstehung von Resistenzen beitragen, und generieren durch vergleichende Genomanalysen resistenter Mutanten potenzielle therapeutische Zielstrukturen.

Um die funktionelle Untersuchung identifizierter Gene zu ermöglichen, optimieren wir molekulare Protokolle für gezielte Gen-Knockouts in Proteus-Arten mittels auf Suizidvektoren basierendem Allelaustausch und Genomeditierungstechniken und etablieren robuste Plattformen für Vorwärts- und Rückwärtsgenetik. Darüber hinaus entwickeln und validieren wir neue Algorithmen zur schnellen Detektion von AMR-Genen in Enterobacterales. Zusammen liefern diese Ansätze mechanistische Einblicke in die Resistenzentwicklung und unterstützen evidenzbasierte Strategien zum Antibiotikaeinsatz sowie die Entwicklung der nächsten Generation von Antibiotika.