Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr

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Die Forschung des Instituts für Mikrobiologie als Ressortforschungseinrichtung des Bundes ist translational ausgerichtet, das heißt sie strebt die Entwicklung konkreter Produkte an, die entweder Dritten zur Verfügung gestellt oder aber in Form von wissenschaftsbasierten Dienstleistungen durch das Institut selbst bereitgestellt werden. Im Vordergrund stehen solche Produkte, die für den Prozess der B-Aufklärung benötigt werden, also feldtaugliche Diagnostikmethoden, neue Diagnostika sowie Methoden der mikrobiellen Forensik für Zuordnungsermittlungen.

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Ein zur Task Force Medizinischer ABCAtomar, Biologisch, Chemisch-Schutz der Bundeswehr gehörendes Team des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr kann innerhalb kurzer Zeit, auch bereits bei dem Verdacht auf einen ungewöhnlichen Krankheitsausbruch in Einsatzgebieten der Bundeswehr, weltweit verlegt werden und dort ein unmittelbares Lagebild gewinnen.

Durch Modularisierung der schnell-verlegbaren Laborausstattung können missionspezifisch die Fähigkeiten medizinisch-mikrobiologische Fachberatung, forensische Probennahme (auch unter militärischer Bedrohung und in kontaminierter Umgebung) bis hin zur Vor-Ort-Diagnostik von medizinischen beziehungsweise biologischen Proben abgebildet werden. So können Ausbrüche durch zahlreiche Bakterien, Viren, Toxine und Parasiten in kurzer Zeit mit hoher Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aufgeklärt werden.

Zur Bestätigung und für weiterführende Untersuchungen bis hin zur Vollgenomsequenzierung steht das voll akkreditierte stationäre Labor in München mit einem umfassenden Analysenspektrum bereit.

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Das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr vertritt das Gebiet Medizinischer B-Schutz in den Fachlehrgängen für den medizinischen ABCAtomar, Biologisch, Chemisch-Schutz sowie in weiteren Speziallehrgängen, beispielsweise den Lehrgang für Desinfektoren, an der Sanitätsakademie der Bundeswehr. Zahlreiche akademische Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Instituts beteiligen sich an verschiedenen Universitätseinrichtungen in Deutschland, schwerpunktmäßig an den beiden Exzellenz-Universitäten Münchens, an der akademischen Lehre im Fachgebiet Medizinische Mikrobiologie.

Es besteht die Möglichkeit am Institut Praktika im Rahmen des Hauptstudiums durchzuführen. Auch können Bachelor-, Master- oder Doktorarbeiten auf dem Gebiet der Human- und Tiermedizin sowie der Biologie angefertigt werden. Bei Interesse kann direkt mit dem Institut per Email Kontakt aufgenommen werden.

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Der Kompetenzbereich I beschäftigt sich mit ausgewählten bakteriellen Infektionserregern und Toxinen, die lebensbedrohliche Krankheitsbilder bei Mensch und Tier auslösen können und betreibt das nationale Konsiliarlabor für Brucella und das nationale Konsiliarlabor für Pest. In verschiedenen Projekten werden Fragestellungen zur Diagnostik und Epidemiologie von Milzbrand, Brucellose, Tularämie, Melioidose, Pest, Rotz und verschiedenen Vergiftungen bearbeitet.

Neben der Verbesserung diagnostischer Verfahren zum Toxin-, Erreger- und Antikörpernachweis bildet die Forschung an bioforensisch verwendbaren Typisierungsverfahren einen besonderen Schwerpunkt des Kompetenzbereichs. Hierzu werden neben der Methode des Next-Generation-Sequenzierung (NGS) auch die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) und die Elektronenmikroskopie eingesetzt.

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Der Kompetenzbereich II beschäftigt sich mit ausgewählten Viren und intrazellulären Erregern, die lebensbedrohliche Krankheitsbilder bei Mensch und Tier auslösen können und betreibt seit 2015 das nationale Konsiliarlabor für FSME. Im Vordergrund steht die Bearbeitung von Fragestellungen zur Diagnostik, Epidemiologie, Surveillance, Ökologie und Pathogenese der FSME, der Pocken, von hämorrhagischen Fiebern, von Rickettsiosen und Q-Fieber aber auch von Erkrankungen durch neu auftretende Viren wie beispielsweise Influenza H5N1.

Die Vielzahl der am Institut entwickelten diagnostischen Verfahren für den Erreger- und Antikörpernachweis wird kontinuierlich verbessert und an den Zentralbereich Diagnostik abgegeben. Zudem werden forensische Typisierungsverfahren bis hin zur Hochdurchsatz-Sequenzierung entwickelt und angewendet. Diese sollen unter der Berücksichtigung der Epidemiologie bei einem ungewöhnlichen Krankheitsgeschehen die Unterscheidung eines natürlichen von einem absichtlich herbeigeführten Geschehen ermöglichen.

Mit Hilfe von speziellen Laser- und Elektronenmikroskopen werden die für das menschliche Auge und selbst für normale Lichtmikroskope unsichtbaren Krankheitserreger untersucht. Dabei wird der Frage nachgegangen, wie die Krankheitserreger mit den Wirtszellen interagieren. Zum Vergleich von Erregereigenschaften werden sogenannte PCRPolymerase-Ketten-Reaktion-Microarrays und Zellimpedanzmessungen eingesetzt.

Wirkstoffe gegen B-Schutz-relevante Erreger werden mithilfe von computerbasierenden Modellen (In-silico-) und In-vitro-Modellen getestet und Kandidaten-Substanzen mit hoher Effektivität und minimaler Nebenwirkung identifiziert.

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Im Kompetenzbereich III sind die Fähigkeiten des Instituts zusammengefasst, die einen hohen Anteil an Dienstleistungsaufgaben in der medizinischen B-Aufklärung, Produktentwicklungsaufgaben oder vorwiegend methodisch-technisch ausgerichtete Forschungsaufgaben haben. Hier werden die durch das Institut entwickelten Diagnostikprodukte in einem voll akkreditierten Zentralbereich Diagnostik (ZBD) auf Routinebasis vorgehalten.

Des Weiteren werden im Kompetenzbereich III die schnell verlegbaren Laborfähigkeiten weiterentwickelt und für die Task-Force-Komponente Medizinischer B-Schutz bereitgestellt. Um die Endstrecke der Diagnostikproduktentwicklung kümmert sich eine eigene Fachgruppe. Auch die neuen Vollgenom-Sequenzierplattformen gehören zum Kompetenzbereich III. Sie werden im Rahmen der medizinischen B-Aufklärung insbesondere für Rückverfolgungsanalysen und Zuordnungsermittlungen beziehungsweise bei Ausbruchsuntersuchungen für die Ermittlung der Infektionsquelle benötigt.

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Die Komponente „Medizinischer B-Schutz“ als Teil der Task-Force „Medizinischer ABCAtomar, Biologisch, Chemisch-Schutz“ wird durch das Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr gestellt und kann innerhalb kurzer Zeit weltweit verlegt werden. Sie kann auch unter militärischer Bedrohung in kontaminierter Umgebung biologische Proben sicherstellen und medizinisch-mikrobiologische Fachberatung leisten.

Durch Nutzung schnell-verlegbarer und stationärer Laborausstattung können Ausbrüche durch zahlreiche Bakterien, Viren, Toxine und Parasiten in kurzer Zeit mit hoher Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aufgeklärt werden.

Die vor Ort ermittelten diagnostischen Ergebnisse bedürfen der Bestätigung durch stationäre Verfahren. Mit speziellen kulturellen oder molekularbiologischen Methoden können noch stärkere Differenzierungen als im Feldlabor vorgenommen und so seltene Fehldiagnosen vermieden werden.

Überdies erfolgt die stationäre Diagnostik in einem gemäß DINDeutsches Institut für Normung ENEuropäische Norm ISOInternational Organization for Standardization 15189 voll akkreditierten Labor. Die diagnostischen Leistungen der Konsiliarlabore des Instituts werden ebenfalls im akkreditierten Diagnostikbereich erbracht. Hier forschen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auch an der Weiterentwicklung diagnostischer Verfahren und beteiligen sich an internationalen Projekten zur Standardisierung der Diagnostik gefährlicher Infektionskrankheiten.

Das Leistungsspektrum des Zentralbereichs Diagnostik steht dabei nicht nur den Einrichtungen des Sanitätsdienstes der Bundeswehr, sondern auch Einrichtungen der zivilen Gesundheitsversorgung zur Verfügung. Die Stadt München zum Beispiel greift auf die Expertise des Instituts zurück, um importierte gefährliche Infektionskrankheiten untersuchen zu lassen. Der Zentralbereich Diagnostik ist eines von wenigen in Deutschland für die orientierende Ebola-Diagnostik akkreditierten Laboren.

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