Zwischenbericht aus dem Labor der DSMZ

Bakteriophagen gezielt suchen und finden, klonal reinigen und vermehren, charakterisieren und vergleichen, auswählen und bereitstellen für die weitere pharmazeutische Entwicklung: all diese Laborarbeiten bilden die notwendige Phagenbiologie im 1. Teilvorhaben „Auswahl der Phagen“ ab. Ziel ist, für das Verbundvorhaben Phage4Cure mehrere sich im Wirtsspektrum ergänzende Phagen als antiinfektive Komponenten gegen den häufig multiresistenten Keim Pseudomonas aeruginosa verfügbar zu machen.

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Pseudomonaden, an denen Bakteriophagen angedockt sind. Copyright M. Rohde, HZI

Hierbei werden eine große Zahl verschiedenster Pseudomonas-Phagen auf ihre Wirksamkeit gegen ein breites Spektrum von Pseudomonaden-Stämmen getestet. Diese Bakterienstämme sind Isolate verschiedener Patientenproben internationalen Ursprungs. Die Phagen stehen vor der Herausforderung, als 2. therapeutische Welle nach einer Antibiotikatherapie den Wettkampf gegen die Infektion zu gewinnen und Bakterien durch Lyse abzutöten. Die schwierigste Frage der Phagenbiologie ist die physikochemische Rezeptorerkennung durch Phagen an Bakterienoberflächen. Dieser Schritt macht Spezifität und Wirtsspektrum des Phagen aus und leitet die bakterizide Wirkung ein, da die Bindung letztendlich zu einer Lyse der Bakterien führt.

In den Laboren des Leibniz-Instituts DSMZ GmbH wird das Phagen-Screening seit Beginn der Projektlaufzeit mit schon jetzt erfolgversprechenden Zwischenergebnissen durchgeführt. Quantitative Vergleiche der Phagen-Effizienz, Wirtsabdeckung, Morphologie und genetische Ausstattung der Phagen erzeugen Bewertungsmuster, die in Kürze den nächsten entscheidenden Meilenstein für Phage4Cure einleiten: die Festlegung der therapeutisch am besten wirksamen Phagenarten und deren Überführung an das Fraunhofer ITEM. Das Fraunhofer Institut wird dann eine Abfolge von Herstellungsschritten zur Vermehrung und Aufreinigung der Phagen entwickeln, an deren Ende pharmazeutisch reine Phagen für die sich anschließenden Projektschritte stehen werden.

Medientipp

Am 18. Oktober 2017 sendete 3sat innerhalb der Serie „Unsere Zukunft“ eine Dokumentation über die weltweite Antibiotikakrise. Der Film beleuchtet die gegenwärtige Problematik sehr gut und ist mittlerweile auch bei Youtube abrufbar. Das Projekt Phage4Cure wird (nicht namentlich) ab ca. Minute 43:00 angeschnitten. (Update März 2018: das Video ist bei Youtube nun leider nicht mehr verfügbar)

 

Projektstart

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hatte im Herbst 2016 ein Programm zur Förderung von Diagnostika und neuartigen Therapien zur Behandlung bakterieller Infektionen aufgelegt. Das Gemeinschaftsprojekt „Phage4Cure“ von vier renommierten deutschen Forschungseinrichtungen wurde zur Förderung ausgewählt und hat vor Kurzem die Arbeit aufgenommen, die entsprechende Pressemeldung wird in den nächsten Tagen erscheinen.

Frau Dr. Christine Rohde hat in Ihrem Labor begonnen, Bakteriophagen zu selektieren: diese werden gegen ca. 150 verschiedene Stämme des Erregers Pseudomonas aeruginosa getestet, die von pulmonal infizierten Patienten aus verschiedenen Kliniken aus ganz Europa stammen. Diejenigen Phagen, welche die meisten dieser Bakterien abtöten können, werden dann an Dr. Holger Ziehr vom Fraunhofer ITEM übergeben, um daraus ein internationalen Qualitätskriterien genügendes Medikament zur Inhalation herzustellen.