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StopStaphGrowth - Optimierung der Hemmung von Staphylococcus aureus durch Biotherapie bei persistierenden und bakteriämischen Infektionen

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

Staphylococcus aureus (S. aureus) verursacht schwere und anhaltende Infektionen. Diese gehen oft mit Antibiotikaresistenz sowie einer schlechten Durchdringung der Antibiotika zum Infektionsherd einher und führen deshalb zu Therapieversagen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen biotherapeutischen Ansatzes zur Behandlung von S. aureus-Infektionen, der bei Mensch und Tier anwendbar ist. In Vorarbeiten wurden fünf Klassen von antimikrobiellen Substanzen identifiziert, die in Kombination mit Inhibitoren des Fettsäurestoffwechsels, sog. Anti-FASII, die Vermehrung von S. aureus in vitro blockieren und damit S. aureus-Infektionen reduzieren können. Anti-FASII allein reichen nicht, da sie zwar das Wachstum der Bakterien, nicht aber die Vermehrung im Wirt verhindern können. Die Bakterien nutzen alternativ die Wirtsfettsäuren, um sich weiter zu vermehren. Die identifizierten Wirkstoffpaare aus anti-FASII und antimikrobiellen Substanzen sollen nun in in-vivo Modellen getestet werden. Zusätzlich werden sie in Lipid-Nanopartikel eingekapselt, um bei tiefen und intrazellulären Infektionen den Infektionsherd besser zu erreichen.

Das Vorhaben ist Teil eines transnationalen Forschungsverbundes im Rahmen der Joint Programming Initiative zu antimikrobieller Resistenz (JPIAMR). In dem Verbund arbeiten Forschende aus Deutschland, Frankreich und Spanien 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

Optimierung der Hemmung von Staphylococcus aureus durch Biotherapie bei persistierenden und bakteriämischen Infektionen

Förderkennzeichen: 01KI2306
Gesamte Fördersumme: 115.455 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2026
Projektleitung: PD Dr. Lorena Tuchscherr de Hauschopp
Adresse: Universitätsklinikum Jena, Institut für Medizinische Mikrobiologie
Am Klinikum 1
07747 Jena

Optimierung der Hemmung von Staphylococcus aureus durch Biotherapie bei persistierenden und bakteriämischen Infektionen

Staphylococcus aureus ist eine der Hauptursachen für fulminante und persistierende intrazelluläre Infektionen, die mit Resistenz gegen antimikrobielle Mittel einhergehen. Behandlungsversagen korreliert mit Antibiotikaresistenz und schlechter Antibiotika Penetration. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines originellen Biotherapieansatzes zur Behandlung von S. aureus-Infektionen, der bei Menschen und Tieren anwendbar ist. Das Projekt basiert auf einer großen Familie von Fettsäure-Synthese-Inhibitoren (FASII), die zur Blockierung von Firmicute-Erregern verwendet werden. In Vorarbeiten wurde nachgewiesen, dass Anti-FASII sein Ziel wirksam blockiert, aber die Vermehrung der Bakterien im Wirt nicht hemmt. Stattdessen nutzen mit Anti-FASII behandelte Bakterien verfügbare Wirtsfettsäuren und sind deutlich umprogrammiert, insbesondere mit verminderter Expression von Virulenzfaktoren. Es wurden fünf Klassen von antimikrobiellen Wirkstoffen identifiziert, die in Kombination mit Anti-FASII die Vermehrung von S. aureus in vitro blockieren: Porenbildner, stringente Reaktionsinduktoren, Wandteichonsäure-Inhibitoren und Redoxzyklus-Inhibitoren.