Onderzoeksgroep
Expertise
Het fundamentele deel van mijn onderzoek is erop gericht te begrijpen onder welke omstandigheden de overdracht van pathogenen meer of minder efficiënt is in populaties van wilde dieren. Voor de meeste zoönotische pathogenen blijft deze informatie grotendeels onbekend door de afwezigheid van relevante veldgegevens om deze theorieën te testen. Voor dit doel richt ik me op knaagdiergemeenschappen omdat deze zoogdieren in grote aantallen verzameld kunnen worden, gemakkelijk gemanipuleerd kunnen worden in experimenten en een groot aantal zoönotische reservoirs vertegenwoordigen in vergelijking met andere zoogdieren. Het onderzoek omvat veldexperimenten, laboratoriumwerk (serologie, PCR, Sanger of metagenomische MinION-sequencing) en het ontwikkelen van statistische modellen om hypotheses te testen. Ik voer dit werk voornamelijk uit in samenwerking met de Sokoine University of Agriculture in Tanzania. Het toegepaste deel van mijn onderzoek richt zich op de bestrijding van door knaagdieren en vectoren overgedragen ziekten. In die context heb ik onderzocht hoe het Lassavirus kan worden bestreden in knaagdierpopulaties in Guinee en hoe effectief langwerkende insectennetten zijn voor de bestrijding van malaria in Burundi en DRC. Ik onderzocht ook de verspreiding van het Monkeypox- en Chikungunya-virus in de DRC en SARS-COV-2 in België. Momenteel coördineer ik een internationaal project waarin we onderzoeken hoe antropogene veranderingen de biodiversiteit en de opkomst van infectieziekten in Afrika beïnvloeden. Voor dit project werk ik voornamelijk samen met de Universiteit van Kisangani in DRC.
Reconstructie van ziektedynamiek in Centraal-Afrika met behulp van historische museumcollecties en archieven (RECORDED).
Abstract
De afgelopen eeuw heeft ongekende veranderingen in natuurlijke biotopen gezien als gevolg van menselijke activiteiten, mogelijk zelfs meer in Afrika dan elders. Dit heeft invloed gehad op de verspreiding en dynamiek van infectieziekten, met name zoönotische infecties, overgedragen van dieren in het wild op mensen. Bovendien hebben veranderingen in de menselijke demografie, landbouw en andere menselijke activiteiten in het milieu, inclusief gezondheidszorginterventies, ook de ziektedynamiek veranderd. Het begrijpen van de relatieve bijdrage van deze factoren kan helpen bij het voorspellen van de effecten van toekomstige milieuveranderingen op de verspreiding van ziekten. Dit FED-tWIN profiel zal museumcollecties en historische archieven gebruiken om retrospectief de impact van milieu- en antropogene veranderingen op vector- en ziektedynamiek te bestuderen. Ondanks hun enorme potentieel wordt dit 'ongeëxploreerd erfgoed' grotendeels onderbenut in epidemiologisch onderzoek. Hier zullen we longitudinale reeksen vectorcollecties en ziektevervoerders van het RMCA combineren, en in een later stadium ook andere instituten, met historische archieven zoals medische dossiers, luchtfoto's en wetenschappelijke publicaties. Door een multidisciplinaire aanpak te hanteren, waarbij ecologie, geografie, modellering en semi-kwantitatieve methoden worden gecombineerd, zullen we de veranderingen in de aanwezigheid, diversiteit en verspreiding van pathogenen, vectoren en dierlijke reservoirs documenteren en deze relateren aan veranderingen in 1) menselijke demografie, 2) klimaat, en 3) landbedekking en landgebruik op de verspreiding van door vectoren overgedragen en zoönotische ziekten. Door sociaalecologische studies en historische verslagen van inspanningen voor ziektebestrijding op te nemen, kunnen we lessen trekken om het huidige gezondheidsbeleid te verbeteren ('historische epidemiologie'). RECORDED heeft een perspectief van 10 jaar, maar als startpunt zullen we ons richten op drie door vectoren overgedragen ziekten die sterk worden beïnvloed door milieu- en antropogene verandering en die binnen de expertise en/of historische documentatie van beide instituten vallen: schistosomiasis, slaapziekte en builenpest. De initiële geografische focus ligt op Kisangani (DR Congo), in het hart van het Congolese regenwoud, vanwege de rijkdom aan historische archieven en collecties die bestaan in onze musea vanwege onze koloniale geschiedenis, maar ook omdat het een snelgroeiend economisch centrum is, verbonden met Kinshasa via de Congo-rivier. Door toenemende globalisering zullen veranderende ziektedynamiek in Kisangani daarom ook worden gekoppeld aan andere gebieden in de wereld.Onderzoeker(s)
- Promotor: Leirs Herwig
- Mandaathouder: Mariën Joachim
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
In kaart brengen van knaagdiervirussen over een biodiversiteitsgradient in Morogoro, Tanzania.
Abstract
Om zoönose bij mensen te verminderen en te voorkomen, is het noodzakelijk om te begrijpen hoe ziekteverwekkers worden overgedragen in populaties van hun wildreservoir. In feite circuleren de meeste ziekteverwekkers endemisch in het wild binnen gemeenschappen van meerdere gastheersoorten die verschillen in dichtheid, gevoeligheid, besmettelijkheid en gedrag. Een van de belangrijkste vragen binnen dit one-health-perspectief is of het vergroten van de biodiversiteit zal leiden tot een afname of toename van de infectieprevalentie, respectievelijk de verdunnings- en amplificatie-effecten. In dit project zullen we deze mechanismen onderzoeken gebruik makende van virussen in knaagdiergemeenschappen met behulp van een unieke combinatie van empirische gegevens, beschikbare stalen en state-of-the-art metagenomische sequenering en mathematische modellering. Meer specifiek zullen we een op CRISPR-Cas gebaseerde gastheerdepletietechniek integreren in bestaande sequeneringsprotocollen die ons in staat zal stellen om elk doelwit (bijv. gastheergen, adapters) van elk type (DNA of RNA), in elk monster (niet cellulair versus cellulair ), en in elke soort. Dit zal de diagnostische capaciteit voor mens en dier stalen op het ITG en de UAntwerpen aanzienlijk uitbreiden en, belangrijker nog, een dieper inzicht verschaffen in de ecologie en evolutie van zoönotische virussen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Leirs Herwig
- Co-promotor: Mariën Joachim
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Detectie van zoönotische bacteriën in knaagdierstalen uit Afrika aan de hand van 16S metagenomic sequencing.
Abstract
Hoewel de meeste opkomende infectieziekten afkomstig zijn van wilde dieren, zijn de ecologische mechanismen die verklaren hoe parasieten overleven en overspringen op de mens niet goed begrepen. Dit komt omdat pathogenen bij wilde dieren meestal onopgemerkt blijven totdat ze ook mensen infecteren en omdat wilde dieren geen deel uitmaken van surveillanceprogramma's (bv. in tegenstelling tot vee). Als onderdeel van mijn postdoc project, zal ik onderzoeken hoe zoönotische bacteriën overleven in knaagdiergemeenschappen in Afrika. Ik zal in die gemeenschappen onderzoeken welke knaagdiersoorten reservoirs zijn van deze bacteriën en welke secundaire gastheren. Dit zal toelaten twee belangrijke vragen in het vakdomein ecologie te testen: (i) Welke factoren bepalen de persistentie van multi-gastheer pathogenen?; (ii) Heeft de structuur van de knaagdiergemeenschap een invloed op co-infectiepatronen. Om deze vragen te testen heb ik knaagdieren gevangen in de Democratische Republiek Congo en Tanzania in verschillende habitats waar de knaagdiergemeenschappen verschillen. Oorspronkelijk zou ik deze stalen screenen op de aanwezigheid van twee modelbacteriën (anaplasma en bartonella) omdat we die we vaak in knaagdiergemeenschappen aantreffen met behulp van PCR en Sanger-sequencing. De extra BOF-financiering zou ik echter gebruiken om de stalen te screenen op de aanwezigheid van alle bacteriën met behulp van MinION-sequencing. De MinION is een derde generatie sequencer met de mogelijkheid om grote DNA-fragmenten te analyseren. Dit zal de kwaliteit van het werk aanzienlijk verbeteren aangezien het mogelijk zal zijn de stalen te screenen op alle mogelijke pathogene bacteriën in multiplex. Ik verwacht immers dat met metagenomics sequencing veel meer pathogenen zal detecteren die meerdere knaagdiergastheren infecteren. Deze nieuwere techniek zal dus toelaten de twee onderzoeksvragen overtuigender te beantwoorden.Onderzoeker(s)
- Promotor: Mariën Joachim
Onderzoeksgroep(en)
Project website
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Wie infecteert er wie? Het ontrafelen van pathogeen-transmissie in populaties knaagdieren bestaande uit verschillende gastheren.
Abstract
Hoewel veel opkomende infectieziekten worden veroorzaakt door pathogenen die hun oorsprong vinden in populaties wilde dieren blijven de ecologische mechanismen die bepalen hoe deze pathogenen overleven in de natuur slecht bestudeerd. Dit komt omdat het praktisch moeilijk is om voldoende veldgegevens te verzamelen tijdens epidemieën en omdat lange-termijn data noodzakelijk is. In dit project wil ik onderzoeken hoe verschillen in knaagdiergemeenschappen de prevalentie, persistentie en controle van pathogenen beïnvloeden die verschillende gastheersoorten kunnen infecteren. Deze mechanismen liggen immers aan de basis van een veelbesproken debat in conservatiebiologie: of verlies in biodiversiteit resulteert in een stijging of daling van het aantal infectieuze pathogenen dat van dier naar mens kan overspringen? Het onderzoek zal gebeuren aan de hand van een unieke collectie knaagdierstalen die werden verzameld tijdens veldwerk uitgevoerd in de Democratische Republiek Congo en Tanzania, en die ik zal testen op de aanwezigheid van verschillende pathogenen. Deze velddata zal ik combineren met extra veldexperimenten en simulaties van wiskundige modellen om uiteindelijk drie hypothesen te testen: (i) pathogenen neigen ernaar om verschillende gastheren te infecteren, (ii) persistentie van pathogenen is voornamelijk het resultaat van één gastheersoort, en (iii) de controle van deze gastheersoort volstaat om het pathogeen uit de knaagdiergemeenschap te elimineren.Onderzoeker(s)
- Promotor: Leirs Herwig
- Mandaathouder: Mariën Joachim
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject