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Naturstoff-Gold Nanocarrier-Konjugate, eine neuartige dual-mode Strategie zur Bekämpfung resistenter Bakterien (NanoComBac)

Viele der bislang eingesetzten Antibiotika verlieren ihre Wirkung und immer mehr Infektionen lassen sich nur noch unzureichend bzw. gar nicht mehr behandeln. Diese Entwicklung ist eine Herausforderung für das globale Gesundheitssystem. Um auch in Zukunft eine medizinische Versorgung garantieren zu können ist es notwendig, neue antimikrobielle Wirkstoffe zu entwickeln.

Im Projekt NanoComBac soll ein duales Wirkkonzept etabliert werden. Hierbei sollen die antimikrobiellen Eigenschaften der beiden bereits identifizierten Naturstoffe Actinonin und Moiramid mit Gold-Nanopartikeln kombiniert werden. Durch diese Kombination kann die bakterielle Zellmembran von gram-negativen Bakterien überwunden und eine gezielte Freisetzung der Wirkstoffe innerhalb der Bakterienzellen realisiert werden. Beide naturstoffbasierten Wirkstoffe verfügen über einen neuartigen Wirkmechanismus, der auf zwei verschiedene Enzyme abzielt und sich von den Wirkmechanismen der bisher eingesetzten Antibiotika unterscheidet. Darüber hinaus verfügen Gold-Nanopartikel ebenfalls über antimikrobielle Eigenschaften und steigern somit die Effizienz des Wirkstoffkonjugats.

Durch die neuen Wirkmechanismen soll gewährleistet werden, dass die Wirkstoffe gegen bereits antibiotikaresistente Bakterien eingesetzt werden können und die Resistenzentstehung verhindert wird. Im Rahmen des Projektes werden aus den Naturstoffen mittels chemischer Optimierung Leitstrukturen und geeignete Wirkstoffkonjugate mit Gold-Nanopartikeln entwickelt und in präklinischen Untersuchungen die Wirksamkeit nachgewiesen und der Wirkmechanismus identifiziert.

Die neu entwickelten Wirkstoffkandidaten sollen ein breites Wirkspektrum besitzen und vor allem gegen gram-negative, antibiotikaresistente Bakterien sowie gegen Tuberkulose eingesetzt werden, welche von der WHO als Bakterienklassen mit dem dringendsten Forschungsbedarf und dem höchsten Bedarf an neuen Wirkstoffen benannt wurden.

Das Forschungsvorhaben trägt somit im Sinne der Bekanntmachung dazu bei, die naturstoffbasierte Wirkstoffforschung im Bereich der Infektionskrankheiten zu stärken und die Entwicklung neuer Medikamente zu fördern.

Teilprojekte

Naturstoffe Actinonin / Moiramide

Förderkennzeichen: 16GW0222K
Gesamte Fördersumme: 525.858 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Jürgen Scherkenbeck
Adresse: Bergische Universität Wuppertal
Gaußstraße 20
42097 Wuppertal

Naturstoffe Actinonin / Moiramide

Wirkstoff-Nanocarrier Konjugate

Förderkennzeichen: 16GW0223
Gesamte Fördersumme: 270.504 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Nils Metzler-Nolte
Adresse: Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstr. 150
44780 Bochum

Wirkstoff-Nanocarrier Konjugate

Biomolekulare NMR

Förderkennzeichen: 16GW0224
Gesamte Fördersumme: 247.344 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Raphael Stoll
Adresse: Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstr. 150
44780 Bochum

Biomolekulare NMR

Antibakterielle Wirkung

Förderkennzeichen: 16GW0225
Gesamte Fördersumme: 382.494 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. Julia Bandow
Adresse: Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstr. 150
44780 Bochum

Antibakterielle Wirkung

Entwicklung und Profilierung von Actinonin/Moiramid Derivaten

Förderkennzeichen: 16GW0266
Gesamte Fördersumme: 291.362 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Dr. Bert Klebl
Adresse: Lead Discovery Center GmbH
Otto-Hahn-Str. 15
44227 Dortmund

Entwicklung und Profilierung von Actinonin/Moiramid Derivaten