Damals und heute: Verwendung der 16S rDNA-Gensequenzierung zur bakteriellen Identifizierung und Entdeckung neuer Bakterien in klinischen mikrobiologischen Laboratorien

In den letzten zehn Jahren hat die 16S rDNA-Sequenzierung infolge der weit verbreiteten Verwendung von PCR und DNA-Sequenzierung eine zentrale Rolle bei der genauen Identifizierung von Bakterienisolaten und der Entdeckung neuer Bakterien in klinischen mikrobiologischen Laboratorien gespielt. Für die bakterielle Identifizierung ist die 16S rDNA-Sequenzierung besonders wichtig bei Bakterien mit ungewöhnlichen phänotypischen Profilen, seltenen Bakterien, langsam wachsenden Bakterien, unkultivierbaren Bakterien und kulturnegativen Infektionen. Sie hat nicht nur Einblicke in die Ätiologie von Infektionskrankheiten ermöglicht, sondern hilft Klinikern auch bei der Auswahl von Antibiotika und bei der Festlegung der Behandlungsdauer und der Infektionskontrollverfahren. Mit Hilfe der 16S rDNA-Sequenzierung wurden in den letzten sieben Jahren des 21. Jahrhunderts (2001-2007) 215 neue Bakterienarten bei menschlichen Proben entdeckt, von denen 29 zu neuen Gattungen gehören. Jahrhunderts (2001-2007) entdeckt. Hundert der 215 neuen Arten, von denen 15 zu neuen Gattungen gehören, wurden bei vier oder mehr Personen gefunden. Die meisten neu entdeckten Arten gehörten zu den Gattungen Mycobacterium (n = 12) und Nocardia (n = 6). Die Mundhöhle/zahnärztliche Proben (n = 19) und der Magen-Darm-Trakt (n = 26) waren die wichtigsten Fundorte und/oder Reservoire für neue Arten. Von den 100 neuen Arten wurden Streptococcus sinensis, Laribacter hongkongensis, Clostridium hathewayi und Borrelia spielmanii am gründlichsten charakterisiert und die Reservoirs und Übertragungswege dokumentiert. Eine der größten Hürden bei der routinemäßigen Anwendung der 16S rDNA-Sequenzierung in klinischen mikrobiologischen Labors ist die Automatisierung der Technologie. Der einzige Schritt, der derzeit automatisiert werden kann, ist die Eingabe der 16S rDNA-Sequenz des bakteriellen Isolats zur Identifizierung in eines der Softwarepakete, das das Ergebnis der Identität des Isolats auf der Grundlage seiner Sequenzdatenbank erstellt. Studien über die Genauigkeit der Softwarepakete haben jedoch sehr unterschiedliche Ergebnisse erbracht, und die Interpretation der Ergebnisse bleibt für die meisten Techniker und sogar für klinische Mikrobiologen schwierig. Um die 16S rDNA-Sequenzierung in der klinischen Mikrobiologie voll nutzen zu können, sind bessere Leitlinien für die Interpretation der Identifizierungsergebnisse erforderlich, und für Bakterienarten, die durch die 16S rDNA-Sequenzierung allein nicht sicher identifiziert werden können, sind zusätzliche/ergänzende Methoden notwendig.