Innovative antiinfektive Therapiestrategien
Die Wirksamkeit bestehender Antibiotika soll durch rationalen Einsatz sowie Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze erhalten werden. Dazu gehören Antibiotikakombinationen, Bakteriophagen-basierte Therapien sowie Mikrobiom- und Evolutions-basierte Behandlungsansätze.
Im Forschungsschwerpunkt „Innovative antiinfektive Therapiestrategien“ entwickeln wir neue Ansätze zur Prävention und Behandlung von Infektionen durch multiresistente Erreger. Da viele klinisch relevante Pathogene den Menschen bereits vor einer Erkrankung besiedeln, liegt ein Fokus auf Strategien zur gezielten Dekolonisierung sowie auf Alternativen zur konventionellen Antibiotikamonotherapie. Besonders kritisch sind Infektionen mit multiresistenten Stämmen, gegen die herkömmliche Antibiotika nicht mehr wirksam sind.
Dekolonisierung mit Hilfe von Mikrobiota-basierten Therapeutika
Infektionen mit multiresistenten Bakterien entstehen in der Regel nicht spontan, sondern sind das Ergebnis eines mehrschrittigen Prozesses. Durch unsere Umwelt und Nahrung – oder durch Kontakte in Einrichtungen des Gesundheitssystems – kann es zu Besiedlung der menschlichen Körperober- und -innenflächen mit multiresistenten Bakterien kommen. Dabei spielt der Darm als größtes Bakterienreservoir des Körpers eine besondere Rolle. Während multiresistente Erreger zunächst nur in niedriger Dichte vorliegen, kann es unter dem Selektionsdruck einer Antibiotikatherapie zu einer ausgeprägten Vermehrung multiresistenter Erreger kommen.
Um Risikopatient:innen zum Beispiel vor Krankenhausaufenthalten von Besiedlung mit multiresistenten Erregern zu befreien, entwickeln DZIF-Forschende Mikrobiota-basierte Therapeutika, die auf den umfangreichen Erkenntnissen der Mikrobiomforschung der letzten Jahre beruhen.
In klinischen und präklinischen Studien werden biotherapeutische Produkte zur Dekolonisierung auf Basis des fäkalen Mikrobiota-Transfers (FMT) sowie ausgewählter Bakterienstämme entwickelt, darunter Klebsiella oxytoca, Staphylococcus lugdunensis und Staphylococcus capitis. Diese werden für den Einsatz in klinischen Studien weiterentwickelt
Gezielte Bakteriophagen-Therapie
Eine innovative Strategie, Bakterien sehr gezielt zu bekämpfen, besteht in der Entwicklung von Bakteriophagen-Cocktails und Wirkstoffen, die aus Bakteriophagen isoliert werden. Bakteriophagen sind Viren, die ausschließlich Bakterien befallen, eine hohe Spezifität für bestimmte Bakterienarten aufweisen und keinen negativen Einfluss auf die gesunde Mikrobiota haben. Gemeinsam mit dem Industriepartner ↗ HyPharm wird das Phagenlysin HY-133 in einer klinischen Studie zur nasalen Anwendung untersucht, um gezielt Staphylococcus aureus abzutöten, ohne andere in der Nase vorkommende Bakterienarten zu beeinträchtigen.
Im Rahmen von EVREA-Phage haben DZIF-Forschende einen Phagen-Cocktail zur Dekolonisierung von Enterococcus faecium im Darm für die Testung an Risikopatient:innen entwickelt und in einem in Bonn entwickelten Mini-Darm-Modell erfolgreich getestet. Auch gegen andere Erreger aus dem ESKAPE-Spektrum konnten Bakteriophagen oder Bakteriophagenlysine identifiziert werden, die auf den therapeutischen Einsatz vorbereitet werden. Dabei wird die sehr erfolgreiche Zusammenarbeit mit dem PhageNet DZIF und dem Unternehmen ↗ Jafral ausgebaut.
Immuntherapeutika auf Basis monoklonaler Antikörper
Therapeutische Antikörper haben die Behandlung zahlreicher schwerer Erkrankungen revolutioniert. In den vergangenen zehn Jahren haben Antikörper zudem ein erhebliches Potenzial für die Behandlung und Prävention von Infektionskrankheiten wie HIV oder COVID-19 gezeigt. Dieser Ansatz wird nun auf Infektionen mit den ESKAPE-Erregern Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus angewendet.
DZIF-Forschende haben aus Immunzellen von Mukoviszidose-Patient:innen hochwirksame Antikörper gegen Pseudomonas aeruginosa isoliert. In präklinischen Tiermodellen erwiesen sich diese Antikörper als ebenso wirksam wie klassische Antibiotika, sodass sie im Projekt PANTIPA für die therapeutische Anwendung weiterentwickelt werden.
Pathoblocker
Im Gegensatz zu Antibiotika töten Pathoblocker Bakterien nicht ab, sondern blockieren über spezifische Mechanismen die Pathogenität, also die schädigende Wirkung der Bakterien an den betroffenen Organen von Patient:innen, sodass die Krankheitsschwere reduziert wird. Um speziell bei Infektionen mit multiresistenten Erregern alternative oder additive Therapieoptionen anzubieten, werden in Tübingen kombinierte Resistenzbrecher und Pathoblocker gegen den ESKAPE-Erreger Pseudomonas aeruginosa entwickelt.
