"Der Einfluss moderner molekularbiologischer Technologien ist natürlich auch in der Wasseranalytik spürbar", sagt Univ.-Prof. Dr. Farnleitner, der an der KL in Krems und an der TU Wien das ICC Water & Health* leitet. "Doch in welchem Umfang das für den Bereich des wissenschaftlichen Nachweises und Charakterisierung fäkaler mikrobiologischer Verschmutzungen bereits der Fall ist, war bisher unbekannt. Gemeinsam mit einem globalen Team haben wir daher mehr als 1 100 Studien aus den letzten 30 Jahren analysiert und genau das erhoben."

Die in "FEMS Microbiology Reviews" veröffentlichte Studie zeigt, dass GFPD bereits umfassend und vielgestaltig in wissenschaftlichen Untersuchungen eingesetzt wird. "Tatsächlich kann man sagen", so Univ.-Prof. Dr. Farnleitner, "dass GFPD die Identifikation und Herkunftsbestimmung fäkaler Verschmutzung in Wasserressourcen bereits revolutioniert hat und auch bei der Risikoanalyse (d. h. Ermittlung von Infektions- und Erkrankungswahrscheinlichkeiten durch die Wassernutzung) neue Maßstäbe setzt." Obwohl die Studie verdeutlicht, dass GFPD bereits in den 1990er Jahren erste methodische "Gehversuche tätigte", steigt der Einsatz solcher Methoden seit den Nullerjahren des 21. Jahrhunderts sehr deutlich und wächst mit großer Dynamik weiter.

Das Potenzial der GFPD erläutert Univ.-Prof. Farnleitner exemplarisch: "Sie erlaubt erstmals die praktikable Unterscheidung tierischer von menschlichen fäkalen Verunreinigungen, ein methodischer Quantensprung für ein zielgerichtetes Sicherheitsmanagement von Wasserressourcen." Tatsächlich wurden bereits in 649 der insgesamt 1.123 untersuchten Arbeiten Methoden der GFPD zur Charakterisierung und Identifikation der Quelle fäkaler Verschmutzungen eingesetzt. Das belegt die Akzeptanz und den breiten Einsatz eindrücklich. Überaus großes Anwendungspotenzial – auch durch die Technologie und die Möglichkeit des Biobankings (d. h. Langzeitlagerung von DNA/RNA-Rückstellproben bei –80 °C) gefördert – sieht das Forschungsteam in der Möglichkeit der "anlassbezogenen" Ergänzung von kultivierungsbasierten Standarduntersuchung.

Weltweite Umfrage

Univ.-Prof. PD Dr. Andreas Farnleitner leitet den Fachbereich Wasserqualität und Gesundheit an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften. © KL/Z. Márton

Univ.-Prof. Farnleitner und sein Team vom ICC Water & Health haben zum weltweiten Einsatz von GFPD im Bereich der Wasserhygiene gemeinsam mit der Health-Related Water Microbiology Specialist Group der IWA (International Water Assoziation) und dem Global Water Pathogens Project im Dezember 2023 eine weltweite Umfrage gestartet. Diese erhebt – abseits wissenschaftlicher Studien und Publikationen – den aktuellen Einsatz genetischer Methoden ("PCR und DNA/RNA-Sequenzierung") für mikrobiologische Wasserqualitätstests im praktischen Alltag der Wasserwirtschaft. Angesprochen werden darin Institute, (Regulierungs-)Behörden und andere Organisationen, die im Bereich der Wasserhygiene tätig sind. Dazu Univ.-Prof. Farnleitner: "Bei gesetzlich vorgeschriebenen Wasseruntersuchungen ist derzeit noch viel Luft nach oben, was den Einsatz von GFPD betrifft. Es fehlen auch noch einfache Grundlagen wie z. B. die ausreichende Definition der praktischen Einsatztauglichkeit und weltweiter Standards."

Begleitet wurde diese Umfrage von einer Reihe nationaler und internationaler Konferenzen und Workshops, deren Datenerfassungsphase Ende März abgeschlossen wurde. (Die Grafik zeigt, von wo und wie viele Rückmeldungen kamen.) Besondere Bedeutung hat hier ein von Univ.-Prof. Farnleitner geleiteter Workshop bei der IWA-Weltwasserkonferenz (IWA World Water Congress & Exhibition, der von der International Water Association ausgerichtet wird) in Toronto, Kanada, im August 2024 (Titel: Use of genetic methods for microbial water quality testing: a global, water industry-wide survey). Die Umfrage-Ergebnisse sollen dann im nächsten Jahr bei der WaterMicro 2025 (22nd Health related Water Microbiology conference) in den Niederlanden vorgestellt und für die internationale Fachgemeinschaft publiziert werden.

*Das ICC Water & Health (zu Deutsch: Interuniversitäre Kooperationszentrum Wasser und Gesundheit) ist eine Kooperation der Technischen Universität Wien, der Medizinischen Universität Wien und der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften (www.waterand health.at). Man widmet sich dort der Entwicklung innovativer Konzepte zur Beurteilung der Wasserqualität, neuer mikrobiologischer und molekularbiologischer Methoden, der Wirksamkeitsprüfung physikalischer und chemischer Aufbereitungsmethoden sowie numerischer Modelle zur Abschätzung des Infektions- und Krankheitsrisikos bei der Wassernutzung. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zur Ableitung effektiver und nachhaltiger Managementmaßnahmen zum Schutz der Gesundheit verwendet.

Publikation:
Katalin Demeter, Rita Linke, Elisenda Ballesté, Georg Reischer, René E Mayer, Julia Vierheilig, Claudia Kolm, Margaret E Stevenson, Julia Derx, Alexander K T Kirschner, Regina Sommer, Orin C Shanks, Anicet R Blanch, Joan B Rose, Warish Ahmed, Andreas H Farnleitner: Have genetic targets for faecal pollution diagnostics and source tracking revolutionized water quality analysis yet? FEMS Microbiology Reviews, Volume 47, Issue 4, July 2023, fuad028, https://doi.org/10.1093/femsre/fuad028

Quelle: Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften