Wie entstehen und verbreiten sich resistente Tuberkuloseerreger? Eine der bislang größten Genomstudie zur Tuberkulose in der Ukraine zeigt, dass ein großer Teil der arzneimittelresistenten Erreger zu wenigen, eng verwandten Erregergruppen gehört. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer kontinuierlichen genomischen Surveillance von Tuberkulose und anderen antibiotikaresistenten Erregern. An der Studie war Prof. Dr. Stefan Niemann vom Forschungsverbund Leibniz INFECTIONS beteiligt.

 Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung ukrainischer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Forschender des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB), hat wichtige Faktoren identifiziert, die die Epidemie der arzneimittelresistenten Tuberkulose (TB) in der Ukraine prägen. Bei der Analyse von Daten von mehr als 4.000 Patientinnen und Patienten aus 18 ukrainischen Regionen zeigte sich, dass hochgradig arzneimittelresistente TB besonders häufig durch eng verwandte Stämme von Mycobacterium tuberculosis der Linie 2 (Beijing) verursacht wird. Dies deutet darauf hin, dass die Übertragung bereits resistenter Stämme eine wichtige Rolle für die Epidemie der resistenten TB in der Ukraine spielt.

Gleichzeitig zeigt die Studie eine ermutigende Entwicklung: Die Resistenz gegen Fluorchinolone, wichtige Medikamente zur Behandlung der multiresistenten TB, sank von rund 41 % in den Jahren 2019–2020 auf etwa 28 % im Jahr 2023. Der Behandlungserfolg stieg im Untersuchungszeitraum von rund 60 % auf mehr als 73 %. Die Ergebnisse wurden jetzt in The Lancet Regional Health – Europe veröffentlicht.

Genomanalysen zeigen Übertragung arzneimittelresistenter TB

Die Forschenden analysierten die Genomsequenzen von M. tuberculosis-Komplex-Stämmen von 4.162 Patientinnen und Patienten und kombinierten diese mit detaillierten klinischen Daten sowie Informationen zu Behandlung und radiologischen Befunden, die über das NIAID TB Portals Program erhoben wurden. Stämme der Linie 2 (Beijing) machten etwa 70 % aller untersuchten Isolate aus und dominierten insbesondere bei multiresistenten und hoch-resistenten Erregern. Mehr als die Hälfte der arzneimittelresistenten Stämme gehörte zu genomischen Clustern, darunter mehrere große Cluster von Stämmen der Linie 2.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Arzneimittelresistenzen nicht nur während der Behandlung neu entstehen. Vielmehr werden bereits resistente, besonders erfolgreiche Bakterienstämme zwischen Patientinnen und Patienten übertragen und tragen damit wesentlich zur Ausbreitung der arzneimittelresistenten Tuberkulose in der Ukraine bei.“, sagt Professor Dr. Dmytro Butov, Erstautor der Studie und Wissenschaftler am FZB sowie an der Nationalen Medizinischen Universität Charkiw. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der genomischen Surveillance, um Ausbrüche und Resistenzentwicklung frühzeitig zu erkennen und Übertragungsketten gezielt zu unterbrechen. 

Ermutigende Entwicklung trotz Krieg und erheblicher Belastungen

Trotz der insgesamt hohen Rate an Arzneimittelresistenzen zeigt die Studie auch positive Entwicklungen. Die Fluorchinolonresistenz ging signifikant zurück. Gleichzeitig blieben Resistenzen gegen mehrere neuere oder für die TB-Behandlung neu eingesetzte Medikamente vergleichsweise selten, darunter Bedaquilin (2,5 %), Clofazimin (2,3 %), Linezolid (0,9 %) und Delamanid (0,1 %). Die Studie umfasst den Zeitraum von Dezember 2019 bis November 2023 und damit sowohl die COVID-19-Pandemie als auch die Zeit seit Beginn der russischen Vollinvasion der Ukraine im Februar 2022. Trotz massiver Beeinträchtigungen der Gesundheitsversorgung und großer Flucht- und Migrationsbewegungen verbesserten sich die Behandlungsergebnisse in diesem Zeitraum. Ein wichtiges Warnsignal ist jedoch der Nachweis von multiresistenten Stämmen, die zusätzlich eine kombinierte Resistenz gegen Fluorchinolone, Bedaquilin und Linezolid aufwiesen. Diese Medikamente sind zentrale Bestandteile kürzerer, vollständig oraler Therapieregime, die zunehmend zur Behandlung der arzneimittelresistenten TB eingesetzt werden.

Forschung unter Kriegsbedingungen fortgeführt

Ermöglicht wurde die Studie durch ein landesweites Netzwerk von rund 100 Ärztinnen und Ärzten, Laborspezialistinnen und -spezialisten sowie Forschenden aus 18 ukrainischen Regionen, die im TB Portals Ukraine Team zusammenarbeiten. Selbst unter Kriegsbedingungen konnten klinische Dokumentation, Probengewinnung und Forschungsaktivitäten fortgeführt werden.

„Das außergewöhnliche Engagement unserer ukrainischen Kolleginnen und Kollegen unter diesen extrem schwierigen Bedingungen kann gar nicht hoch genug eingeschätzt werden“, sagt Professor Dr. Stefan Niemann, Leiter der Forschungsgruppe "Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie" am FZB und Wissenschaftler des Forschungsverbunds Leibniz INFECTIONS. 

Die Studie macht einen grundlegenden Vorteil genomischer Verfahren deutlich: Ein herkömmlicher Resistenztest zeigt vor allem, gegen welche Medikamente ein Bakterium resistent ist. Eine Ganzgenomsequenzierung kann darüber hinaus Informationen über die genetische Verwandtschaft verschiedener Erreger liefern. Damit lassen sich resistente Erregerlinien und Cluster über Zeit und Raum verfolgen. Für die öffentliche Gesundheitsforschung eröffnet das die Möglichkeit, zwischen unabhängig entstandenen Resistenzen und der Weiterverbreitung bereits resistenter Erregerpopulationen zu unterscheiden. Das ist gerade bei der Tuberkulose relevant. Der Erreger kann sich über lange Zeiträume in menschlichen Populationen halten und resistente Linien können sich unabhängig voneinander entwickeln oder innerhalb von Populationen weiterverbreiten. Bevölkerungsbewegungen und Veränderungen von Gesundheitssystemen können diese Dynamiken zusätzlich beeinflussen.

„Die Studie zeigt, warum eine kontinuierliche genomische Surveillance so wichtig ist: Wir müssen wissen, welche resistenten Stämme sich ausbreiten, um Diagnostik, Behandlung und Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitswesens entsprechend anpassen zu können“, betont Letztautorin Dr. Viola Dreyer vom FZB, die maßgeblich an den Genomanalysen und der Ausarbeitung der Studie beteiligt war.

Die Ergebnisse sind auch über die Ukraine hinaus von Bedeutung. Kriegsbedingte Flucht- und Migrationsbewegungen sowie die grenzüberschreitende Mobilität von Patientinnen und Patienten machen eine koordinierte genomische Surveillance und die kontinuierliche Sicherstellung von TB-Diagnostik und -Behandlung in ganz Europa zunehmend wichtig.

Quelle:

Dmytro Butov et al.: Drug-resistance profiles, population structure, genomic clustering, and temporal trends in drug resistance among Mycobacterium tuberculosis complex isolates in Ukraine, 2019–2023: a multicentre cohort study. The Lancet Regional Health – Europe 70 (2026), 101865. https://doi.org/10.1016/j.lanepe.2026.101865