3D-Omics: Ein dreidimensionales Verständnis für mehr Tiergesundheit

Das Ziel: Die dreidimensionale Darstellung der Wechselwirkungen zwischen Darmgewebe, Futterinhaltsstoffen und Mikroorganismen soll künftig Einfluss auf die Fütterung und Haltung der Tiere haben, mit besonderem Fokus auf eine verbesserte Tiergesundheit und optimiertes Tierwohl.

Die Wechselwirkung von Tieren und der mit ihnen assoziierten Mikroorganismen wird immer mehr als wesentlich für die Verbesserung der Tiergesundheit, des Tierschutzes und der Tierproduktion erkannt. Um die biomolekularen Zusammenhänge noch besser zu verstehen, sind jedoch neue Ansätze erforderlich. Einer der bedeutendsten ist Omics.

Das Projekt „3D-Omics“ ist Teil der Forschungs- und Innovationsaktion EU Horizon 2020, an der 11 europäische Länder beteiligt sind.

Die Koordination des Forschungsprojektes obliegt der Universität Kopenhagen (UCPH). Das Konsortium umfasst ExpertInnen europäischer Universitäten und Forschungseinrichtungen sowie Partner aus der Privatwirtschaft.

Das EU-Fördervolumen beträgt 10 Millionen Euro für die nächsten vier Jahre. Für den Bereich „Geflügel“ hält die Universitätsklinik für Geflügel und Fische der Vetmeduni Vienna den Lead inne.

3D-Omics – ein Forschungsansatz mit großem Potenzial

„Basis von Omics sind Informationen, die aus der herkömmlichen DNA/RNA-Sequenzierung und Massenspektrometrie abgeleitet werden. Diese Daten liefern jedoch keine Informationen darüber, wie die verschiedenen biologischen Elemente räumlich im Darm verteilt sind.

Dadurch bleiben bisher viele Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen, dem Futter und Tieren verborgen“, erklärt Michael Hess, Leiter der Universitätsklinik für Geflügel und Fische und des Departments für Nutztiere und öffentliches Gesundheitswesen in der Veterinärmedizin der Vetmeduni Vienna, und im Projekt für den Berei

ch Geflügel und dessen Interaktion mit Viren, Bakterien und Parasiten verantwortlich. Mit dem neuen Forschungsprojekt soll Omics sein Potenzial nun deutlich stärker als bisher ausschöpfen – indem Omics zu 3D-Omics wird und damit einen holistischen Ansatz der Darmgesundheit darstellt.

3D-Darstellung entschlüsselt verborgene Wechselwirkungen

Die am Projekt beteiligten WissenschafterInnen sehen in der dreidimensionalen (3D) Darstellung von Biomolekülen, Zellen und Geweben den Schlüssel für ein besseres Verständnis biomolekularer Wechselwirkungen.

Im Projekt 3D-Omics werden die ForscherInnen diese Technologie entwickeln, optimieren und zum ersten Mal unter experimentellen Bedingungen für Schweine und Hühner implementieren. Konkret geht es dabei um 3D-Omics-Landschaften, welche die Ökosysteme im Darm von Geflügel und Schweinen in einer bislang nicht gekannten Genauigkeit darstellen sollen.

Umfassende Vorteile für Tierwohl, Tierzucht und Umwelt erwartet

Auf dieser Basis wird das internationale Forschungsteam die Auswirkung einer Vielzahl von Faktoren, wie zum Beispiel Ernährung, Exposition gegenüber Krankheitserregern und Managementpraktiken in der Tierzucht, analysieren.

„Wir gehen davon aus, dass unser Ansatz neue Forschungswege eröffnen wird, um die Tierhaltung zu verbessern, und auf Mikrobiota und Wirte zugeschnittene Futtermittel und Tiergesundheitsbehandlungen sowie neue Managementpraktiken zu entwickeln, die eine Steigerung der Produktionseffizienz und des Tierschutzes bei gleichzeitiger Verringerung der Umweltbelastung ermöglichen“, streicht Hess die Ziele des Forschungsprojekts heraus.