Verbund

SCAN

Antibiotikaresistente Bakterien stellen ein zunehmendes Risiko für die Gesundheit dar. Sie sind unter anderem für Krankenhausinfektionen (sogenannte nosokomiale Infektionen) verantwortlich. Daher ist Forschung zur Entstehung der Resistenzen und zu ihrer Überwindung von größter Wichtigkeit.

Sowohl innovative antibakterielle Therapeutika als auch neue effiziente Diagnoseverfahren werden dringend benötigt. Der Verbund SCAN will durch eine differenzierte Diagnose eine spezifischere Therapie möglich machen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln ein minimal invasives Verfahren, mit dem bakterielle Erreger im Körperinnern genauer bestimmt und damit gezielter bekämpft werden können. Dafür nutzen sie spezifische Molekülkombinationen, sogenannte Konjugate. Diese Konjugate werden von Bakterien aktiv über eine bakterientypische Eisen-Transportmaschinerie aufgenommen. Je nach Art nehmen die Bakterien unterschiedliche Konjugate auf. Aufgrund dieser spezifischen Eigenschaften eignen sich die Konjugate dazu, bakterielle Infektionen genau zu diagnostizieren und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Ziel des Projektes ist es, eine Konjugatplattform zu etablieren, mit deren Hilfe die spezifischen Molekülkombinationen entwickelt werden können. Dieses Konzept könnte auch eine Lösung bei Infektionen durch gram-negative Bakterien darstellen. Denn diese nehmen Antibiotika oftmals nur schlecht auf.

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

Aufbau einer theranostischen Siderophorkonjugats-Plattform gegen gram-negative, klinisch relevante, bakterielle Pathogene

Förderkennzeichen: 01KI1825
Gesamte Fördersumme: 492.047 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr Mark Brönstrup
Adresse: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH, Abt. Chemische Biologie
Inhoffenstr. 7
38124 Braunschweig

Aufbau einer theranostischen Siderophorkonjugats-Plattform gegen gram-negative, klinisch relevante, bakterielle Pathogene

Sowohl innovative, antibakterielle Therapeutika als auch minimal invasive Verfahren, um bakterielle Infektionen tief im Körperinneren diagnostizieren zu können werden dringend benötigt. In SCAN wird eine rationale Entwicklungsstrategie angewendet, um eine Konjugatplattform zu etablieren, welche genutzt werden kann, um bakterielle Infektionen sowohl zu behandeln als auch zu diagnostizieren. Diese Konjugate werden aktiv in Bakterien über deren Fe-(III)-Transportmaschinerie transportiert, welche synthetische Siderophore als Substrat akzeptiert. Dieses Konzept greift ein zentrales Problem von gram-negativen Pathogenen auf – die verminderte Translokation in das Bakterium. Neuartige Siderophore mit verschiedenen eisenbindenden Gruppen sollen entwickelt werden. Erstere sollen an Effektoren gekoppelt werden: RNA-Polymerase Inhibitoren werden als potente Antibiotika eingesetzt und chemilumineszente Dioxetane sollen zur Diagnostik eingesetzt werden. Siderophore und Effektoren sollen über einen spaltbaren Linker miteinander verbunden werden – die Konjugate werden in Zell-basierten Assays und in geeigneten Infektionsmodellen in Mäusen getestet.