Interdisziplinäres Forschungsteam der Uni Jena und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (HKI) entwickelt im Förderprogramm „CZS Durchbrüche“ der Carl-Zeiss-Stiftung neue Strategien gegen resistente Keime.
Das Problem ist weitgehend hausgemacht
Jahr für Jahr sterben mehr Menschen an den Folgen einer Infektion mit antibiotikaresistenten Keimen. Bis 2050 könnten es laut einer aktuellen Studie [1] weltweit mehr als 39 Millionen sein. Eine Entspannung der globalen Antibiotika-Krise ist nicht in Sicht. Besonders gravierend dabei: Das Problem ist weitgehend hausgemacht.
„Dass sich Resistenzgene gegen Antibiotika so stark und schnell ausbreiten, liegt an ihrem überbordenden und vor allem nicht zielgerichteten Einsatz“, betont Prof. Dr. Kai Papenfort von der Universität Jena. Denn mit Breitbandantibiotika werden in der Regel nicht nur die krankmachenden Erreger eliminiert, sondern oft das gesamte Mikrobiom des Patienten geschädigt. „Auf diese Weise entwickeln sowohl Krankheitserreger als auch die eigene Mikroflora Resistenzen und immer mehr Antibiotika verlieren ihre Wirkung“, sagt der Mikrobiologe weiter.
Gemeinsam mit Prof. Dr. Miriam Rosenbaum, Leiterin der Arbeitsgruppe für Synthetische Biotechnologie an der Uni Jena und dem HKI, führt Papenfort ein Forschungsprojekt an, dass der Antibiotika-Krise mit einem ganz neuen konzeptionellen Ansatz begegnen will. Das Projekt „SynThera“ (Synthetic therapeutic microbes for tailored antimicrobial therapies) wird in den kommenden fünf Jahren von der Carl-Zeiss-Stiftung mit rund 5 Mio. Euro unterstützt. In ihrem Themenschwerpunkt „Life Science Technologies“ fördert die Stiftung Forschung an der Schnittstelle von Ingenieur- und Lebenswissenschaften.
Prof. Dr. Miriam Rosenbaum (links) und Prof. Dr. Kai Papenfort leiten das Projekt.
Spezifisch wirksam und lokal begrenzt
Das Team, dem neben Rosenbaum und Papenfort acht weitere Forschungsgruppen der Uni Jena und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut – angehören, setzt bei der Bekämpfung von Krankheitserregern auf die Unterstützung anderer nichtpathogener Mikroben. „Wir wollen Mikroorganismen so designen, dass sie Krankheitserreger erkennen und unschädlich machen, und zwar hochspezifisch und lokal begrenzt“, erläutert Miriam Rosenbaum.
Dadurch seien zum einen deutlich weniger Nebenwirkungen zu erwarten als beim Einsatz bisheriger Antibiotika. Zum anderen minimiere sich so auch das Risiko der Resistenzentwicklung. Zusätzlich eröffnet ein solcher Ansatz die Möglichkeit zu einer personalisierten Medizin.
Mit diesem Ansatz wollen die Jenaer Forscher nicht nur Therapeutika gegen akute Infektionen entwickeln, wie etwa EHEC-Bakterien oder Clostridien. Die maßgeschneiderten Medikamente sollen auch als Prophylaxe, etwa bei Chemotherapie- und organtransplantierten Patienten zur Anwendung kommen – überall dort, wo heute Antibiotika zur Standardbehandlung gehören.
[1] The Lancet. Global burden of bacterial antimicrobial resistance 1990–2021: a systematic analysis with forecasts to 2050.
Der Schimmelpilz Aspergillus fumigatus gehört zu den Infektionserregern, die das Forschungsteam mit Hilfe nichtpathogener Mikroben bekämpfen will.
