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MOB-TARGET - Neuartige Interventionen zur Beseitigung von mobilen antimikrobiellen One Health Resistenzgenen aus dem menschlichen und tierischen Mikrobiom

Antibiotikaresistente Bakterien belasten Mensch, Tier und Umwelt gleichermaßen und können untereinander übertragen werden. Daher ist Forschung zur Entstehung und zur Überwindung der Resistenzen im „One-Health-Ansatz“ sehr wichtig.

Antibiotikaresistenz wird durch entsprechende Antibiotikaresistenzgene auf mobilen genetischen Elementen ermöglicht bzw. verbreitet. Ziel des Projekts ist es, Methoden zu entwickeln, welche diese Antibiotikaresistenzgene aus menschlichen und tierischen Mikrobiomen entfernen. Als Mikrobiom bezeichnet man die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die den Menschen oder andere Lebewesen besiedeln. Hierbei adressiert das Projekt das Gesundheitsrisiko für Neugeborene und setzt sequenzspezifische Antibiotika und geeignete Verabreichungssysteme ein, um Antibiotikaresistenzgene aus dem neonatalen Mikrobiom zu entfernen. Ein weiterer Fokus des Projekts liegt bei der menschlichen Ernährung bzw. der Fleischproduktion. Hühner sind eine wichtige Proteinquelle in Entwicklungsländern. Gleichzeitig aber auch ein Reservoir für Antibiotikaresistenzgene, die auf den Menschen übertragen werden können.

Das Vorhaben ist Teil eines transnationalen Forschungsverbundes im Rahmen der Joint Programming Initiative zu antimikrobieller Resistenz (JPIAMR). In dem Verbund arbeiten Wissenschaftler aus Deutschland, Großbritannien, Spanien, Frankreich und China gemeinsam an der Lösung dieser Forschungsfrage. Mit der Fördermaßnahme wird das Ziel verfolgt, sich ergänzende Expertisen und Ressourcen von einschlägig qualifizierten Arbeitsgruppen aus den teilnehmenden Ländern zusammenzuführen. Durch kooperative Forschungsansätze sollen Fortschritte bei Prävention, Surveillance und Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen erzielt werden, die allein auf nationaler Ebene nicht zu erreichen sind.

Teilprojekte

Neuartige Interventionen zur Beseitigung von mobilen antimikrobiellen One Health Resistenzgenen aus dem menschlichen und tierischen Mikrobiom

Förderkennzeichen: 01KI2201
Gesamte Fördersumme: 300.000 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Barbara Stecher-Letsch
Adresse: Ludwig-Maximilians-Universität München, Medizinische Fakultät, Max von Pettenkofer-Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie
Pettenkoferstr. 9 a
80336 München

Neuartige Interventionen zur Beseitigung von mobilen antimikrobiellen One Health Resistenzgenen aus dem menschlichen und tierischen Mikrobiom

Die wichtigsten Fälle von One-Health-Antibiotikaresistenz (AMR) werden durch die Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen auf mobilen genetischen Elementen verursacht. In diesem Projekt werden neuartige Interventionen entwickeln, die darauf abzielen, mobile AMR selektiv aus komplexen menschlichen und tierischen Mikrobiomen zu eliminieren. In diesem Projekt wird man sich auf zwei dringende AMR-Probleme konzentrieren: 1) AMR stellt ein kritisches Gesundheitsrisiko für Neugeborene dar. Es werden sequenzspezifische Antibiotika (SSA) und konjugative Verabreichungssysteme entwickelt, um AMR aus dem neonatalen Mikrobiom zu eliminieren. Zu den SSAs gehören CRISPR-Cas9-Systeme, die auf AMR-Plasmide abzielen, "Killerkassetten", die Bakterien abtöten welche mobile Integrons, wichtige Plattformen für AMR tragen und induzierbare Toxin-Intein-Antibiotika, die Zellen abtöten, die AMR-Plasmide tragen. Die Wirksamkeit dieser Systeme wird anhand von in vitro- und in vivo-Modellen des neonatalen menschlichen Mikrobioms getestet. 2) Hühner stellen eine wichtige Proteinquelle für LMICs dar, aber das Hühnerdarmmikrobiom fungiert als Reservoir für AMR, die auf den Menschen übertragen werden können. Zunächst werden Pilus-abhängige lytische Phagen (PDB) als Werkzeug zur Eliminierung mobiler ARGs entwickelt. Zweitens wird die Fähigkeit von SSAs und PDBs getestet, AMR im Hühnerdarmmikrobiom mit in vivo-Experimenten zu kontrollieren. Dieser zweigleisige Ansatz wird dazu beitragen, AMR aus einer Hochrisikopatientenpopulation zu eliminieren und die Besiedelung des Menschen durch die Dekontamination einer wichtigen landwirtschaftlichen AMR-Quelle einzuschränken.