Zwischenbericht von Leibniz-Institut DSMZ GmbH und Fraunhofer ITEM

Im Leibniz-Institut DSMZ GmbH wurde das Phagen-Screening erfolgreich abgeschlossen, es war seit Beginn der Projektlaufzeit die Basis für alle Folgeschritte des Projekts und hat zu einer Auswahl erfolgversprechender Phagen geführt, die in ihrer Kombination eine vergleichsweise hohe bakterielle Wirtsabdeckung von Pseudomonas aeruginosa-Stämmen zeigen.

Blick in das Phagenlabor (C) Chr. Rohde

Eingehende Untersuchung vieler verschiedener Phagen hinsichtlich ihrer Effizienz bei der Zerstörung der Wirtsbakterien und vieler weiterer Aspekte engten schließlich den Kreis möglicher Kandidaten zur Weiterverarbeitung durch das ITEM ein. Grundsätzlich war erwünscht, dass sich die Phagen einerseits in ihrer bakteriellen Abdeckung ergänzen, um den finalen Abdeckungs-Prozentsatz von Patientenstämmen in der klinischen Anwendung zu erhöhen, andererseits war erwünscht, dass sich die Phagen in ihrer bakteriellen Abdeckung überlappen und somit bei Patientenstämmen möglichst oft auch mehr als ein Phage wirksam angreifen kann.

Solche vorausschauenden Überlegungen und darüber hinaus eine möglichst hohe genetische und morphologische Vielfalt der Phagen tragen wesentlich zur Effizienz des finalen Phagenprodukts bei und sind in der Biologie der individuellen Phagen begründet. Daher sind Phagen für klinische Anwendung umfassend zu untersuchen und zu vergleichen, immer mit dem Ziel einer erfolgreich gelingenden Hochaufreinigung. Sie müssen demzufolge auch hohe Titer produzieren, stabil bei leichten Temperatur- oder pH-Wert-Schwankungen sein, sich in der geplanten Darreichungsform stabil verhalten etc.

Dass diese Faktoren bei vielen Phagen gegeben sind, ist dem glücklichen Umstand der Evolution zu verdanken: Phagen sind die häufigsten lebenden Einheiten der Erde, sorgen für kontinuierlichen turnover eines Drittels der globalen Bakterienmasse und leben als regulative Kraft in unserem eigenen Mikrobiom. Mittlerweile sind drei verschiedene Phagen als Kandidaten ausgewählt und an das ITEM zur Vermehrung übergeben.

Auswerten…   (C) Chr. Rohde

Im Leibniz-Institut DSMZ GmbH wird weiterhin über den gesamten Projektverlauf an der Charakterisierung dieser Phagen gearbeitet werden, um mit fundierten wissenschaftlichen Daten noch mehr über diese drei Phagen zu erfahren. Untersucht wird beispielsweise die Wirksamkeit als Phagen-„Cocktail“ im Vergleich zur Wirkung von Antibiotika oder deren Effektivität in künstlichen Biofilmen oder artifiziellem Sputum-Medium.

Derweil begann am Fraunhofer Institut ITEM nach Erhalt der Phagen sofort die vielstufige, komplexe Abfolge von Herstellungsschritten zur Vermehrung und Aufreinigung dieser drei Kandidaten. Im Moment bemüht sich die Arbeitsgruppe, den Aufreinigungsprozess zu optimieren.

Bei einem kürzlichen Treffen der Projektbeteiligten in Berlin wurde das toxikologische Programm der Präklinik abgestimmt. Ziel ist weitestgehend zu gewährleisten, dass auch kommende Projektabschnitte frühzeitig zwischen den Partnern harmonisiert und an regulatorische Anforderungen angepasst werden, damit die präklinischen Entwicklungsarbeiten zeitnah und geordnet angegangen werden können, sobald Phagenmaterial vom ITEM zur Verfügung steht.