Verbund

TRA-COAT - Entwicklung und in vivo-Validierung einer neuartigen Antibiofilmbeschichtung mit gezielter Freisetzung für orthopädische Implantate und Gefäßtransplantate

Mikrobielle Infektionen sind eines der Hauptprobleme im Zusammenhang mit implantierten medizinischen Fremdmaterialien. Frühere Studien haben gezeigt, dass Implantatinfektionen häufig durch Mikroorganismen verursacht werden, die Lebensgemeinschaften, sogenannte Biofilme, bilden. Im Gegensatz zu Infektionen, die durch freie bzw. bewegliche Bakterien verursacht werden, erhöhen Biofilme die Toleranz gegenüber antimikrobiellen Wirkstoffen und das Risiko, antimikrobielle Resistenzen zu entwickeln.

Das Projekt TRA-COAT zielt darauf ab, das Auftreten von Implantatinfektionen durch die Entwicklung einer neuartigen, resistenzvermeidenden antimikrobiellen Beschichtung zu bekämpfen. Die Beschichtung wirkt zudem der Bildung von Biofilmen aktiv entgegen und ermöglicht die bedarfsgesteuerte Freisetzung von Wirkstoffen. Ziel der Arbeiten an der Charité ist die Nutzung des bildgebenden Verfahrens der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) für eine neuartige Diagnostik mit erstmaliger Messung des Schweregrads der Biofilmbildung sowie des Therapieeffekts. Das Projekt wird sich auf orthopädische posttraumatische und vaskuläre Implantatinfektionen konzentrieren, kann aber später auf andere Implantate ausgeweitet werden. Die örtlich und zeitlich begrenzte Freisetzung der antimikrobiellen Wirkstoffe reduziert das Risiko der Resistenzentwicklung und kommt den Patientinnen und Patienten zugute.

Das Vorhaben ist Teil eines transnationalen Forschungsverbundes im Rahmen der Joint Programming Initiative zu antimikrobieller Resistenz (JPIAMR). In dem Verbund arbeitet ein internationales Konsortium 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

Entwicklung und in vivo-Validierung einer neuartigen Antibiofilmbeschichtung mit gezielter Freisetzung für orthopädische Implantate und Gefäßtransplantate

Förderkennzeichen: 01KI2308
Gesamte Fördersumme: 269.841 EUR
Förderzeitraum: 2023 - 2026
Projektleitung: Prof. Dr. Annette Moter
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Institut für Mikrobiologie und Infektionsimmunologie
Hindenburgdamm 30
12203 Berlin

Entwicklung und in vivo-Validierung einer neuartigen Antibiofilmbeschichtung mit gezielter Freisetzung für orthopädische Implantate und Gefäßtransplantate

Eines der größten Probleme im Zusammenhang mit implantierten medizinischen Fremdmaterialien sind mikrobielle Infektionen. Frühere Studien haben gezeigt, dass Implantat-bedingte Infektionen häufig durch Mikroorganismen verursacht werden, die Lebensgemeinschaften, sogenannte Biofilme, bilden. Im Gegensatz zu Infektionen, die durch planktonische Bakterien verursacht werden, erhöhen Biofilme die Toleranz gegenüber antimikrobiellen Mitteln und erhöhen das Risiko für die Entwicklung von antimikrobiellen Resistenzen. Das TRA-COAT-Projekt mit den Partnern KU Leuven, Belgien, der AO Foundation in Davos, Schweiz, und der Charité zielt darauf ab, das Auftreten von Implantatinfektionen durch die Entwicklung einer neuartigen, Resistenz-vermeidenden antimikrobiellen Beschichtung mit innovativen Funktionalitäten, einschließlich Antibiofilm-Aktivität und bedarfsgesteuerter Freisetzung antimikrobieller Mittel, anzugehen. Ziel der Charité ist der innovative Einsatz der Bildgebenden Methode der Fluoreszenz in situ-Hybridisierung (FISH) für eine neuartige Diagnostik mit erstmaliger Messung des Schweregrads der Biofilme und des Therapieeffekts. Der Schwerpunkt im Projekt wird auf orthopädischen posttraumatischen und Gefäß-Implantatinfektionen liegen, kann aber später auf andere Implantate ausgeweitet werden. Die örtlich und zeitlich begrenzte Freisetzung der antimikrobiellen Mittel reduziert das Risiko einer Resistenzentwicklung und kommt dem Patienten zugute.