Epidemiologie

Epidemiologie erforscht Gesundheit und Krankheit auf der Bevölkerungsebene – die Infektionsepidemiologie beschäftigt sich mit übertragbaren Krankheiten. Ihre Werkzeuge und Methoden sind systematische Befragungen, klinische Untersuchungen und labordiagnostische Nachweise sowie statistische Analysen. So können Ursachen und Risikofaktoren für Infektionen identifiziert werden. Die Infektionsepidemiologie trägt zur Entwicklung von Präventionsmaßnahmen, ebenso wie zur Früherkennung und Therapie von Erkrankungen bei. Zudem überprüft sie die Wirksamkeit solcher Maßnahmen.

Leitung

Team „Digitale Überwachung von Infektionskrankheiten (SORMAS)“

Teamleitung: Dr. Anja M. Hauri
Stellvertretende Teamleitung: N.N.
Weitere Teammitglieder, siehe Mitarbeiter:innen EPID

Surveillance Outbreak Response Management and Analysis System (SORMAS)

SORMAS ist eine Open-Source-Software, die 2015 als Forschungsprojekt in der Abteilung Epidemiologie in Zusammenarbeit mit nigerianischen Partnern speziell für die Kontrolle von Epidemien gestartet wurde. Seitdem haben wir die Software, welche nicht nur die routinemäßige Surveillance von Infektionskrankheiten, sondern auch die Erkennung und Kontrolle von Ausbrüchen, ermöglicht, zu einem voll funktionsfähigen Werkzeug entwickelt. SORMAS wurde bereits in 11 Ländern in fünf WHO-Regionen eingeführt. 

Der große Erfolg der SORMAS-Implementierung und -Expansion hat dazu geführt, dass im Jahr 2022 die SORMAS Foundation gegründet werden konnte. Sie ist nun für die Pflege der Software, die Unterstützung ihrer Anwendung in den unterschiedlichen Ländern, den Aufbau einer SORMAS-Community und für Schulungen zuständig, während die Forschung zur Implementierung, Weiterentwicklung und zu den bereitgestellten Daten weiterhin am HZI in der Forschungsgruppe Digitale Surveillance von Infektionskrankheiten angesiedelt ist.

Derzeit entwickelt dieses Team ein SORMAS-Modul für die Wasser-Surveillance (WOPPA) und hat laufende Projekte zur Ausweitung der Implementierung von SORMAS in Nepal, der Elfenbeinküste (CORESMA) und der Demokratischen Republik Kongo (DigiPREW).

Um die Verwendung von aus SORMAS exportierten Daten in der Forschung zu unterstützen und die Interpretation epidemiologischer Parameter für Akteure des öffentlichen Gesundheitswesens zu erleichtern, haben wir die R-Shiny-Anwendung SORMAS-Stats entwickelt (Silenou et al., 2022). Sie ermöglicht die Schätzung der mit SORMAS erhobenen Daten in Echtzeit und datenschutzkonform. Auf dieser Grundlage werden wir weitere Modelle entwickeln, z.B. für die Vorhersage der Inzidenz von Fällen und Ausbrüchen, Modelle, die Daten aus der Umwelt und von Tieren einbeziehen und Apps, die es den Nutzern vor Ort ermöglichen, Analysen mit den entwickelten Modellen durchzuführen.

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SORMAS@DEMIS

Das Projekt SORMAS@DEMIS unter der Leitung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und unter aktiver Beteiligung des Robert Koch-Instituts (RKI) hatte zum Ziel, ein Pilotsystem zu entwickeln, zu implementieren und zu evaluieren, das den Arbeitsaufwand im öffentlichen Gesundheitsdienst (ÖGD) deutlich reduziert. Zu diesem Zweck wurden Schnittstellen zu bestehenden Systemen entwickelt. Dazu gehörten SurvNet, die vom RKI entwickelte Meldesoftware, das Deutsche Elektronische Melde- und Informationssystem für den Infektionsschutz (DEMIS) und das Symptomtagebuch Climedo. Die bestehenden Softwarelösungen wurden an die Bedürfnisse des ÖGD angepasst und die einzelnen Komponenten miteinander harmonisiert. Ein wesentlicher Schwerpunkt des Projekts lag auch auf der Gewährleistung von Datenschutz und Datensicherheit. Im Rahmen dieses Projektes wurde unter anderem SORMAS-zu-SORMAS entwickelt, die erste Lösung für Gesundheitsämter, welche erlaubt Meldedaten ohne Medienbruch direkt zwischen Gesundheitsämtern auszutauschen. Das Projekt endete im Dezember 2023.

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Mobile Digitale Vorbereitung und Reaktion ohne Grenzen (DigiPREW)

DigiPREW entwickelt in vier Arbeitspaketen Lösungen für die Erkennung von und das Reaktionsmanagement auf biologische Bedrohungen. Als digitales eHealth-Tool ist SORMAS das technische Rückgrat von DigiPREW. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung eines mobilen digitalen Tools für die Reaktion auf Bedrohungen und eines mobilen digitalen Labor Informations- und Management Systems (LIMS) für das European Mobile Laboratory (EMLab) Network. Dies umfasst darüber hinaus die Unterstützung bei einer Nutzer:innen Schulung und die Feldpilotierung in der DR Kongo. Partner in diesem Verbundprojekt sind das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM), die Bordeaux School of Public Health, Univ. Bordeaux (ISPED) und die Alliance for International Medical Action (ALIMA). Das Konsortium wird von Team „Digitale Überwachung von Infektionskrankheiten (SORMAS)“ koordiniert.

 

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SORMAS goes One Health: Water-based Outbreak Prediction in Peri-Urban Africa (SORMAS-WOPPA)

Partner dieses Projektes unter Leitung des Instituts für Internationale Tiergesundheit/One Health des Friedrich-Löffler-Institutes (FLI), sind, neben der Abteilung Epidemiologie des HZI, das Institut für Diagnostische Virologie (FLI), das Institut für Epidemiologie (FLI), das Institut für Pharmazie der Universität Greifswald, die Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST) und das Kumasi Centre for Collaborative Research in Tropical Medicine (KCCR).

Ziele dieses Projektes sind a) die Entwicklung eines Konzepts für die Einbeziehung von Umwelt (Wasser)-Signalen in SORMAS, welches der Vorbeugung von Krankheitsausbrüchen im Bereich der öffentlichen und tierärztlichen Gesundheit dient, und b) die Erstellung von Basisdaten und neuen Erkenntnissen über die Tiefe der mikrobiellen Diversität und Erreger mit epidemischen Potential im peri-urbanen Afrika mit dem Ziel, diese Daten für eine konsequente Überwachung von Wasserreservoiren zu nutzen.

Bei den derzeitigen Surveillance-Systemen für Infektionskrankheiten werden in der Regel Strategien zur Überwachung übertragbarer Krankheiten zu einem Zeitpunkt angewandt, zu dem diese Erkrankungen bereits in einer bestimmten Population auftreten. Durch die Einbeziehung von Informationen aus Wasserproben können Mikroorganismen, die das Potenzial haben, die Gesundheit von Mensch und Tier zu beeinträchtigen, nachgewiesen werden. Während Umweltwasserproben bereits zur Überwachung der biologischen Vielfalt sowie terrestrischer und aquatischer Krankheitserreger verwendet werden, sind die Daten nur selten mit den Surveillance-Systemen der Veterinärmedizin und des öffentlichen Gesundheitswesens verknüpft. Wasserproben stellen eine leicht zu handhabende Matrix für Laboranalysen dar, sie akkumulieren Mikroben, die an der Schnittstelle Mensch-Haustier-Wildtier zirkulieren, oft bevor Krankheitsausbrüche gemeldet werden, und kombinieren eine frühzeitige Erkennung mit zuverlässigen und standardisierten laborgestützten Untersuchungen. Eine automatisierte Überwachung und anschließendes Management von Wasserreservoiren in den peri-urbanen Gebieten Afrikas kann die Prävention von Infektionen ermöglichen, bevor sie bei Mensch oder Tier zu Erkrankungen führen. Ziel des Arbeitspaketes SORMAS-WOPPA ist es, ein Konzept für die Integration von Umwelt (Wasser)-Signalen in SORMAS zu entwickeln. Da die Software bereits in das nationale System zur Überwachung der öffentlichen Gesundheit in Ghana integriert wurde, arbeiten wir mit unserem langjährigen Partner am KCCR an der KNUST zusammen.

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COVID-19-Outbreak Response combining E-health, Serolomics, Modelling, Artificial Intelligence and Implementation Research (CORESMA)

CORESMA ist ein Horizon Europe Projekt, das zur Corona-Pandemie im April 2020 begann und im Dezember 2023 endet. Das Konsortium wird von Berit Lange, Leiterin der Abteilung für Epidemiologie, koordiniert. CORESMA kombiniert eine beschleunigte Ad-hoc-Reaktion auf Ausbrüche, um der Dringlichkeit zu begegnen, und eine nachhaltige Strategie, die über die aktuelle Bedrohung der öffentlichen Gesundheit durch COVID-19 hinausgeht. Unser Ansatz ist innovativ, da er einzigartige mHealth-Technologie, Multiplex-Serolomik, modernste Modellierung, künstliche Intelligenz und Umsetzungsforschung kombiniert. Weitere Informationen sind auf der Webseite www.coresma.eu zu finden.

Das Team „Digitale Überwachung von Infektionskrankheiten (SORMAS)““ ist verantwortlich für WP1– Verbesserung der Bereitschaft des öffentlichen Gesundheitswesens und Verfügbarkeit von aussagekräftigen Echtzeitdaten durch digitale Gesundheitsüberwachung mit SORMAS. Im Rahmen dieses WP erfolgt die Pilotierung von SORMAS in Nepal und der Elfenbeinküste.

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Das Team „Digitale Überwachung von Infektionskrankheiten (SORMAS)““ ist verantwortlich für WP1– Verbesserung der Bereitschaft des öffentlichen Gesundheitswesens und Verfügbarkeit von aussagekräftigen Echtzeitdaten durch digitale Gesundheitsüberwachung mit SORMAS. Im Rahmen dieses WP erfolgt die Pilotierung von SORMAS in Nepal und der Elfenbeinküste.

Ausgewählte Publikationen

Silenou, B. C., Nyirenda, J. L. Z., Zaghloul, A., Lange, B., Doerrbecker, J., Schenkel, K., & Krause, G. (2021). Availability and Suitability of Digital Health Tools in Africa for Pandemic Control: Scoping Review and Cluster Analysis. JMIR Public Health Surveill, 7(12), e30106. https://doi.org/10.2196/30106

Silenou, B. C., Tom-Aba, D., Adeoye, O., Arinze, C. C., Oyiri, F., Suleman, A. K., Yinka-Ogunleye, A., Dorrbecker, J., Ihekweazu, C., & Krause, G. (2020). Use of Surveillance Outbreak Response Management and Analysis System for Human Monkeypox Outbreak, Nigeria, 2017-2019. Emerg Infect Dis, 26(2), 345-349. https://doi.org/10.3201/eid2602.191139

Silenou, B. C., Verset, C., Kaburi, B. B., Leuci, O., Ghozzi, S., Duboudin, C., & Krause, G. (2022). A Novel Tool for Real-time Estimation of Epidemiological Parameters of Communicable Diseases Using Contact-Tracing Data: Development and Deployment. JMIR Public Health Surveill, 8(5), e34438.https://doi.org/10.2196/34438

Gupta R.K., Calderwood C.J., Yavlinsky A., .., Hauri A.M., ...,Lange B., …., Abubakar I. Discovery and validation of a personalized risk predictor for incident tuberculosis in low transmission settings. Nat Med. 2020 Dec;26(12):1941-1949. doi: 10.1038/s41591-020-1076-0.

Tom-Aba, D., Silenou, B. C., Doerrbecker, J., Fourie, C., Leitner, C., Wahnschaffe, M., Strysewske, M., Arinze, C. C., & Krause, G. (2020). The Surveillance Outbreak Response Management and Analysis System (SORMAS): Digital Health Global Goods Maturity Assessment. JMIR Public Health Surveill, 6(2), e15860. https://doi.org/10.2196/15860

Video

  • SORMAS - die Zukunft der Seuchenüberwachung

    Epidemiologen und IT-Experten aus Deutschland und Nigeria haben gemeinsam eine innovative App entwickelt, die helfen soll Epidemien wie Ebola oder Cholera zu bekämpfen - das Surveillance Outbreak Response Management and Analysis System (SORMAS). Unser Video zeigt, warum eine Anwendung wie SORMAS dringend benötigt wird und wie das einzigartige Konzept SORMAS so vielversprechend macht:

  • Was versteht man unter Infektionsepidemiologie?

    Was heißt "Infektionsepidemiologie"? Auf diese Frage antwortet Prof. Dr. Gérard Krause, Abteilungsleiter Epidemiologie am HZI in Braunschweig.

  • Mit der SORMAS-App gegen Epidemien in Nigeria

    Mit einem neuen mobilen Informationssystem bekämpfen deutsche Wissenschaftler vom Braunschweiger Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) und nigerianische Forscher erstmals einen Affenpocken-Ausbruch in Nigeria. SORMAS – so der Name des Systems – steht für „Surveillance, Outbreak Response Management and Analysis System“. Wie das mobile Epidemie-Management-System funktioniert, das erklärt Prof. Gérard Krause vom HZI kurz und knapp in einer Minute.

  • MuSPAD - die bundesweite Antikörperstudie des HZI zur Verbreitung von SARS-CoV-2-Infektionen

    Wie viele Personen waren in Deutschland schon mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert und wie entwickelt sich die Pandemie? Diese und weitere Fragen untersucht das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung mit dem Projekt MuSPAD (Multilokale und Serielle Prävalenzstudie zu Antikörpern gegen SARS-2-Coronavirus in Deutschland). In verschiedenen regionalen Stichproben wird ausgewählten freiwilligen Probanden Blut abgenommen und auf SARS-CoV-2-Antikörper untersucht.
    Im Video erklären Wissenschaftlerinnen des HZI das Studiendesign, sowie Ablauf & Ziele der Untersuchungen.

  • Dem Erreger auf der Spur: Wie Epidemiolog:innen SARS-CoV-2-Ansteckungswege erforschen

    Seit über einem Jahr leben wir mit SARS-CoV-2. Wir tragen Masken, halten Abstand, schränken unsere Kontakte ein. Und trotzdem liegt die Zahl der täglichen Neuinfektionen in den zehntausenden. Oft fragen wir uns: „Wo stecken sich all diese Menschen an?“ Die Ärztin und Epidemiologin Dr. Berit Lange aus der Abteilung „Epidemiologie" am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) beschreibt in diesem Video, mit welchen Methoden sie und ihre Kolleg:innen dem Erreger auf der Spur sind. Sie erklärt, warum es nicht trivial ist, Ansteckungswege darzustellen und welche Strukturen Epidemiolog:innen für die Zukunft geschaffen haben.

    Berit Lange untersucht in der Abteilung Epidemiologie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung, wie die Belastung durch armutsbedingte Infektionskrankheiten in gefährdeten Bevölkerungsgruppen und schwachen Gesundheitssystemen verringert werden kann.

  • Wie trägt das HZI zur Bewältigung der Coronavirus-Pandemie bei?

    Seit Beginn der SARS-CoV-2-Pandemie hat das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig seine Forschungsaktivitäten auf das neuartige Coronavirus fokussiert. Stellvertretend für die vielseitigen Forschungsprojekte des HZI stellen drei Wissenschaftler:innen ihre Beiträge zur Bewältigung der Pandemie vor. Prof. Michael Meyer-Hermann entwickelt mathematische Modelle für den Pandemieverlauf. Prof. Melanie Brinkmann hat Übertragungswege bei einem großen Coronavirusausbruch untersucht und gezeigt, dass der Erreger über Aerosole verbreitet werden kann. Prof. Gérard Krause leitet eine Antikörperstudie, um die Entwicklung der Pandemie zu beobachten, und entwickelt digitale Tools wie das System SORMAS, das den öffentlichen Gesundheitsdienst bei der Pandemiebekämpfung unterstützt.

Audio Podcast

  • Staphylococcus aureus – ein Leben in der Nase2000 zufällig ausgewählte Braunschweiger Bürger haben in diesem Juni Post vom HZI erhalten – mit der Bitte, an einer Studie über die Verbreitung von Staphylococcus aureus teilzunehmen. Varianten des Bakteriums sind unter dem Kürzel MRSA als Krankenhauskeime zu trauriger Berühmtheit gelangt. Unsere Wissenschaftler wollen nun erforschen, wie viele Gesunde – außerhalb von Krankenhäusern – mit diesem Keim Leben. Und sie suchen nach Risikofaktoren, die Staphylococcus aureus die Besiedlung des Menschen erleichtern. Begleiten Sie Frank Pessler und Jaishri Mehraj ein Stück in die Welt der Epidemiologie...
  • Proben und Fragebögen für die Infektionsforschung - Die Nationale Kohorte Diabetes mellitus, Krebs, Arterienverkalkung und diverse Infektionen sind Volkskrankheiten, über die wir viel zu wenig wissen. Mit der Nationalen Kohorte wollen Wissenschaftler diesen Krankheiten auf den Grund gehen und neue Strategien gegen sie entwickeln. Frank Pessler und Manas Akmatov nehmen die Infektionen ins Visier. Lassen Sie sich erklären, wie ihnen 225.000 Menschen dabei helfen sollen…
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