Flexibles Screening von Infektionskrankheiten und Antibiotikaresistenzen in der Geflügelhaltung

Die konventionelle Geflügelhaltung ist aufgrund der hohen Bestandsdichte, dem flächendeckenden Antibiotika (AB)-Einsatz zur Vermeidung von Infektionskrankheiten und dem damit verbundenen Selektionsdruck im besonderen Maße von der Ausbildung von AB-Resistenzen (Antimikrobielle Resistenzen; AMR) betroffen. Trotz intensiver Forschungsaktivitäten und Anstrengungen in den letzten Jahren konnten die getroffenen Maßnahmen nur in geringem Maße den AB-Einsatz im Geflügelbereich senken. Ganzheitliche stufenübergreifende und integrierte Lösungsansätze in Kombination mit innovativen Verfahren sind gefordert, um eine ressourcenschonende Tierhaltung, einen nachhaltigen Einsatz von AB und eine hohe Qualität tierischer Produkte im Hinblick auf die One-Health-Strategie der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zu gewährleisten.

Ziel von MAGniFlex ist es, Informationen zu Geflügelgesundheit, Haltungs- und Managementbedingungen betriebsintern effizienter zu erfassen, auszuwerten und betriebsübergreifend mit Akteuren in der Wertschöpfungskette austauschen zu können. Durch die Entwicklung mobiler Schnelltestverfahren zum Nachweis bakterieller Erreger, antimikrobieller-Resistenzprofile und Antibiotika- (AB) Rückständen sowie einer hochintegrativen und digitalen Datenerfassungsplattform soll es ermöglicht werden, präventive und interventionelle Hygienemaßnahmen zielgerichtet abzuleiten, durchzuführen und die Verbreitung von Antimikrobiellen Resistenzen (AMR) vorzubeugen. Hierfür stehen Bereitstellung und Kombination von vier zentralen Innovationen im Mittelpunkt:

1. Optimierte Probennahmestrategie zur Anreicherung spezifischer Pathogene aus komplexen Probenmatrices mittels Phagen-vermittelter Nanosonden-basierter magnetischer Separation (NBMS)

2. Schneller vor-Ort Nachweis für Pathogen-spezifische Gensequenzen und AMR-Profile mittels Loop-mediated isothermal amplification (LAMP)-basierten magnetischen Verfahrens (MAGniLAMP)

3. Schneller vor-Ort Nachweis zur qualitativen und quantitativen Rückstandanalytik von AB mittels kompetitiver magnetischer Immunodetektion (cMID)

4. Anwenderfreundliche und Cloud-basierte Datenerfassungsplattform mit verbundener App (MAGniWARE) zur stufenübergreifenden Datenerfassung und Auswertung

Kombiniert sollen die Verfahren ein engmaschigeres Gesundheitsmonitoring der Tierbestände ermöglichen, indem Informationen zu AB-Rückständen, AMR sowie Tierbestands- und Gesundheitsdaten effizient verknüpft werden. Potentielle Eintragsquellen und Erregerhotspots sollen so frühzeitiger identifiziert und eine Verschleppung in gesunde Bestände vermieden werden. Die Verfahren werden entlang der Produktions- und Lebensmittelkette vom Ei über Küken bis zum Schlachtkörper am Beispiel von Legehennen- und Mastbetrieben für drei Zielpathogene in Testbetrieben demonstriert werden. Das Fraunhofer IME übernimmt die Gesamtkoordination und ist schwerpunktmäßig in der Entwicklung von innovativen Schnelltestsystemen involviert.