Typizace bakterií hraje klíčovou roli v surveillance, epidemiologii a kontrole infekcí v lidském, veterinárním a environmentálním sektoru, což z ní činí nedílnou součást Evropského plánu Jednoho zdraví proti antimikrobiální rezistenci. V průběhu let byla vyvinuta řada různých typizačních metod. Tyto metody ovšem často nemají rozlišovací schopnost, kterou nabízejí moderní molekulární techniky, jako je celogenomové sekvenování (WGS). WGS umožňuje charakterizaci bakteriálních kmenů až na úrovni rozdílů v jednotlivých nukleotidech, díky čemuž poskytuje klíčové informace pro epidemiologické studie, šetření výskytu nákaz a personalizaci strategií léčby. Analýzou kompletních sekvencí genomu lze odhalit důležité vlastnosti, jako jsou virulenční faktory, geny rezistence vůči antimikrobiálním látkám a fylogenetické vztahy, což přispívá k hlubšímu porozumění bakteriální patogeneze a také dynamice přenosu. Ačkoli dostupnost WGS roste, stále přetrvává významný problém: nedostatek uživatelsky přívětivých bioinformatických nástrojů. Tento projekt si klade za cíl tento problém řešit vývojem uživatelsky přívětivé softwarové platformy, která integruje nezbytné bioinformatické nástroje pro identifikaci kmenů, profilování virulence a analýzu rezistence vůči antimikrobiálním látkám. Kromě toho je cílem vývoj epidemiologické databáze, která bude sloužit jako repozitář výsledků analýz a epidemiologických metadat, poskytující cenný zdroj informací pro výzkumníky, lékaře a epidemiology. Bioinformatické nástroje vyvinuté v rámci tohoto projektu umožní výzkumníkům, lékařům a epidemiologům plně využít potenciál WGS. Tento projekt připraví půdu pro širší přijetí WGS v rutinních laboratorních postupech, což přispěje k lepšímu porozumění, detekci a managementu infekčních chorob v lidském i veterinárním zdravotnictví.

Popis anglicky
Bacterial typing plays a crucial role in molecular surveillance, epidemiology, and infection control across human, veterinary and environment sectors, which makes it an integral part of the “A European One Health Action Plan against Antimicrobial Resistance”. Over the years, various typing methods have been developed. However, they may lack the discriminative power and resolution offered by cutting-edge molecular techniques like whole-genome sequencing (WGS). WGS enables the characterization of bacterial strains at the level of individual nucleotide differences, providing vital information for epidemiological studies, outbreak investigations, and personalized treatment strategies. By analyzing complete genome sequences, important features such as virulence factors, antimicrobial resistance genes, and phylogenetic relationships can be uncovered, contributing to a deeper understanding of bacterial pathogenesis and transmission dynamics. While the availability of WGS is increasing, a significant bottleneck remains: the lack of user-friendly bioinformatics tools. This project aims to address this issue by developing a user-friendly software platform that integrates essential bioinformatics pipelines for strain identification, virulence profiling, and antimicrobial resistance analysis. Additionally, we will establish an epidemiologic database to serve as a repository for analysis results and epidemiological metadata, providing a valuable resource for researchers, clinicians, and public health professionals. The bioinformatics tools developed through this project will empower researchers, clinicians, and public health professionals, enabling them to fully utilize the potential of WGS. By paving the way for broader WGS adoption in routine laboratory practices, this project will contribute to improved detection, understanding, and management of infectious diseases in both human and veterinary healthcare settings.

Klíčová slova
virulence; multirezistentní bakterie; detekce outbreaků; celogenomová sekvenace

Klíčová slova anglicky
virulence, multirezistentní bakterie, detekce outbreaků, MDR bacteria, outbreak detection, celogenomová sekvenace, virulence, whole genome sequencing