Die Auswirkungen von Biodiversitätsverlust und Landnutzungsänderungen auf das Auftreten neuartiger Infektionskrankheiten

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Lisa Biber-Freudenberger; Professorin Dr. Sandra Junglen
• Fachliche Zuordnung: Virologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458328858

Die aktuelle SARS-CoV-2-Pandemie zeigt deutlich, wie anfällig unsere Gesundheit, Gesellschaft und Wirtschaft für neu auftretende Infektionskrankheiten sind. Ähnlich wie bei anderen neuartigen Krankheitserregern sind der Ursprung und der evolutionäre Anpassungsprozess weitgehend unbekannt. Das Auftreten von Infektionskrankheiten wird mit zunehmendem Biodiversitätsverlust, intensiver Landnutzung und sozioökonomischem Wandel in Verbindung gebracht. Zunehmende Dichten von Nutztieren und Landnutzungsänderungen sind für das anhaltende sechste Massensterben verantwortlich. Während davon auszugehen ist, dass Verschiebungen in der Artenhäufigkeit und -dichte die Übertragungsmuster von Infektionskrankheiten beeinflussen und das Entstehen von Pandemien beschleunigen, gibt es nur wenige Erkenntnisse über die Triebkräfte des Entstehungsprozesses. Dieses Projekt konzentriert sich auf das Verständnis der Entstehung von Epidemien, indem es die ursprünglichen Entstehungsprozesse von Infektionskrankheiten und deren Dynamik in ländlichen Hotspot-Regionen für das Auftreten neuartiger RNA-Viren auf der Grundlage eines Multi-Wirts- und Multi-Pathogen-Systems erforscht. Ziel des interdisziplinären und internationalen Teams ist der Nachweis und die Modellierung von Arbovirus-Infektions- und Übertragungsmustern bei Stechmücken, Vieh (Rinder und Ziegen als Wirte für das Rift Valley Fiebervirus und Hühner als Wirte für das West-Nil-Virus) und Menschen (Wirte für das Dengue-, Chikungunya-, Zika- und Gelbfiebervirus) unter unterschiedlichen ökologischen und sozioökonomischen Bedingungen an der Grenze zu einem Biodiversitäts-Hotspot, um gemeinsame Muster und Triebkräfte neu auftretender Krankheiten zu identifizieren. Außerdem werden wir die genetische Anpassung prä-epidemischer Varianten untersuchen, indem wir intra- und interspezifische Virusdiversität und Selektionsdruck als Triebkräfte für die Virusevolution und -diversifizierung nach Spillover-Infektionen auf neue Vektoren und Wirte analysieren. Darüber hinaus werden wir die Wirtsantwort auf eine Infektion mit prä-epidemischen Arboviren basierend auf der Sequenzierung einzelener Zellen untersuchen. Indem wir die räumliche Bewegung des Virus phylogeographisch rekonstruieren und dessen ökologische Nische analysieren werden wir den Einfluss der Zusammensetzung von Vektor- und Wirtsartengemeinschaft, der Landnutzung, dem Klima und sozioökonomischen Parametern auf die Entstehung von Arboviren untersuchen. Das Risiko des Virusauftretens werden wir unter verschiedenen sozioökonomischen, Landnutzungs- und Klimaänderungsszenarien modellieren und auf dieser Grundlage die Wirksamkeit von Interventionen zur Verringerung des Risikos zoonotischer Epidemien vorhersagen. Insgesamt soll das Projekt die Früherkennung neu auftretender Viren verbessern, Spillover-Infektionen bei Moskitos, Vieh und Menschen mit modernsten molekularen Methoden untersuchen und wirksame Maßnahmen zur Prävention und Risikominderung bereitstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Uganda
• ausländische Mitantragsteller: Professor Julius Lutwama, Ph.D.; Anthony Nsubuga, Ph.D.; Innocent Bidason Rwego, Ph.D.