Gates-Förderung für Erforschung der Zusammenhänge von Mikrobiom und Schwangerschaft

Die Gates-Stiftung finanziert das Forschungsprojekt „Charakterisierung von Darmbakterien zur Verbesserung der Gesundheit von Müttern“ an CAU und UKSH zum Einfluss des Mikrobioms auf Verlauf und Ausgang von Schwangerschaften in Ländern mit niedrigen und mittleren Einkommen.

Die Gates-Stiftung fördert das Projekt „Charakterisierung von Darmbakterien zur Verbesserung der Gesundheit von Müttern“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, mit rund 170.000 Euro. Prof. Mathieu Groussin vom Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) und Prof. Mathilde Poyet vom Institut für Experimentelle Medizin, beide an der Medizinischen Fakultät der CAU und am UKSH, und ihre Forschungsteams werden diese Fördermittel nutzen, um während der einjährigen Projektlaufzeit ihre hauseigene Biobank auf bestimmte Darmbakterien hin funktionell zu untersuchen, die in Kohorten aus Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (Low and Middle Income Countries, LMICs) mit positiven Gesundheitsergebnissen bei Müttern und Säuglingen in Verbindung stehen – um so neue Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen der Vielfalt und Zusammensetzung des menschlichen Darmmikrobioms und dem Verlauf von Schwangerschaften zu sammeln.

Ansatzpunkt des Projekts ist die in den vergangenen Jahren anhand vieler verschiedener wissenschaftlicher Perspektiven bestätigte Erkenntnis, dass die Zusammensetzung und Balance des Darmmikrobioms einen entscheidenden Einfluss auf die menschliche Gesundheit ausüben. „Davon betroffen ist entsprechend auch die Gesundheit der werdenden Mutter, insbesondere was ihren Schutz vor enterischen Krankheitserregern betrifft. Dies bedeutet, dass die im Körper ansässigen Mikroorganismen den Verlauf und den Ausgang der Schwangerschaft beeinflussen können“, betont Groussin, Leiter der IKMB-Arbeitsgruppe Genomics and Functions of Host Microbiome Systems. „Diese Zusammenhänge sind allerdings noch wenig erforscht, so dass wir diesen Aspekt nun in unseren umfangreichen Studien rund um das menschliche Mikrobiom ebenfalls berücksichtigen möchten“. In Zusammenarbeit mit dem Global Microbiome Conservancy (GMbC)-Projekt in Kiel zielt das Projekt konkret darauf ab, bestimmte Bakterienarten für mögliche Therapieansätze nutzbar zu machen, die aus globaler Sicht mit positiven Schwangerschaftsverläufen assoziiert sind.

„Die Förderung der Gates-Stiftung ist eine Anerkennung der herausragenden Forschungsarbeit von Mathieu Groussin und Mathilde Poyet und ihrer Teams. Mit dem Aufbau einer weltweit einzigartigen Biobank und ihrer exzellenten Expertise in der Mikrobiomforschung haben sie in Kiel Voraussetzungen geschaffen, die international Maßstäbe setzen. Dass dieses Projekt nun gefördert wird, stärkt den Forschungsstandort Kiel nachhaltig und unterstreicht die internationale Sichtbarkeit und Wettbewerbsfähigkeit von CAU und UKSH auf einem zukunftsweisenden Forschungsfeld“, betont CAU-Vizepräsident für Forschung, Professor Eckhard Quandt.

„Die Erforschung des Mikrobioms ist ein zentraler Baustein für eine innovative Medizin der Zukunft. Das Projekt von Mathieu Groussin und Mathilde Poyet verbindet mithilfe der einzigartigen Kieler Mikrobiom-Biobank modernste Mikrobiomforschung mit klinischer Anwendung und schafft so die Voraussetzung, wissenschaftliche Erkenntnisse in konkrete gesundheitliche Anwendungen zu überführen. Die gewonnenen Erkenntnisse eröffnen damit neue Möglichkeiten für die Präzisionsmedizin und Prävention”, so der Dekan der Medizinischen Fakultät, Prof. Joachim Thiery.

Vorteile der globalen mikrobiellen Vielfalt für die Schwangerschaft

Das menschliche Darmmikrobiom ist nicht bei allen Menschen gleich: Im Gegenteil, es unterscheidet sich zum Beispiel zwischen Individuen, im gesunden oder kranken Zustand oder auch in Abhängigkeit von der geografischen Herkunft und dem gesellschaftlichen Entwicklungsgrad. „Wir können beobachten, dass die Vielfalt des menschlichen Darmmikrobioms in vielen unterrepräsentierten Gemeinschaften in Abhängigkeit vom Grad der Industrialisierung und des Lebensstils artenreicher und diverser zusammengesetzt ist“, so Poyet.

Frühere Studien haben dabei eine Verbindung von Mikrobiomzusammensetzung und der Gesundheit von Müttern und Neugeborenen in LMICs aufgedeckt: „Es scheint einen ganz konkreten Zusammenhang zwischen dem Vorkommen bestimmter Bakterienarten und einem positiven Schwangerschaftsausgang zu geben. Und diese potenziell nützlichen Bakterienspezies scheinen im Darmmikrobiom von Menschen stark vertreten zu sein, die insbesondere aus bestimmten LMICs stammen, in denen insgesamt eine hohe mikrobielle Vielfalt vorherrscht“, erklärt Groussin.

Basierend auf solchen und vielen vergleichbaren Beobachtungen arbeiten Forschende auf der ganzen Welt daran, therapeutische Anwendungen für verschiedene Erkrankungen durch die Zusammenstellung lebender Bakterien zu entwickeln, sogenannte Probiotika der nächsten Generation – von denen sich einige als nützlich für den gesunden Verlauf einer Schwangerschaft erweisen könnten. „Im Fall der von uns identifizierten Bakterienarten, die mit einer gesunden Schwangerschaft zusammenhängen könnten, gibt es dabei aber ein grundlegendes Problem: Lebende Kulturen dieser Zielarten sind in öffentlich zugänglichen Biobanken kaum oder gar nicht verfügbar, was das Verständnis ihrer Wirkmechanismen und einer möglichen Bedeutung für die menschliche Gesundheit und damit eine potenzielle Nutzung in translationalen und klinischen Anwendungen einschränkt“, erklärt Groussin.

Kieler Biobank birgt eine einzigartige funktionale Vielfalt

An dieser Stelle kann das neue Forschungsprojekt auf in Kiel bestehende Ressourcen zurückgreifen, die im Rahmen der Mikrobiom-Biobank der GMbC bereits geschaffen wurden: Eine im Rahmen jahrelanger weltweiter Forschungskooperationen zusammengetragene, umfangreiche Sammlung von Bakterien könnte künftig dabei helfen, diese Lücke schließen. „Wir verfügen über eine einzigartige Sammlung von isolierten Bakterienstämmen und Stuhlproben, die eine groß angelegte Erforschung der gesundheitsfördernden bakteriellen Vielfalt ermöglicht. Damit wollen wir die genomische Diversität jener Bakterienstämme charakterisieren und deren mögliche Funktionen identifizieren, die das Potenzial zur Verbesserung der Gesundheit von werdenden Müttern in den LMICs bergen“, fasst Groussin zusammen, der ebenfalls Mitglied im CAU-Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science ist.

Das von der Gates-Stiftung nun geförderte Projekt fügt damit einen speziellen neuen Aspekt der Mikrobiomforschung zu den verschiedene Forschungskonsortien und Institutionen an CAU und UKSH hinzu, die an der Erforschung der Auswirkungen der Wirts-Mikroben-Interaktionen auf Gesundheit und Krankheit arbeiten. Dazu zählen unter anderem der Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation, der Sonderforschungsbereich 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ und die DFG-Forschungsgruppe 5042 „miTarget“, in denen Groussins und Poyets Forschungsgruppen unter anderem aktiv sind.