Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017

Chronische Lungeninfektionen, hervorgerufen durch das Bakterium Pseudomonas aeruginosa, erfordern eine komplexe und meist dauerhafte Therapie mit Antibiotika. Eine vollständige Heilung oder zumindest eine verstärkte Unterdrückung der bakteriellen Last ist in der Regel nicht möglich – neue Medikamente werden dringend benötigt. Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) optimieren nun einen antiinfektiven Wirkstoff mit einem neuen Wirkmechanismus.

Ausgangspunkt ist eine Substanz, die die Pathogenität des Bakteriums blockieren und dessen Biofilm-Schutzschild schwächen kann. Der Helmholtz-Validierungsfonds, das DZIF und das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) investieren gemeinsam 2,7 Millionen Euro in die Optimierung dieser Substanzklasse mit dem Ziel eines präklinischen Entwicklungskandidaten.


Der Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa löst gefährliche Infektionen aus

Quelle: CDC/Janice Haney Carr

„Wir setzen große Hoffnung in diesen Wirkstoffkandidaten“, erklärt Dr. Martin Empting, der das Projekt am HIPS/HZI gemeinsam mit Prof. Rolf Hartmann und Dr. Thomas Hesterkamp durchführt. Denn anders als ein Antibiotikum töte die Substanz das Bakterium nicht, sondern störe dessen Fähigkeit, den Wirt zu schädigen und sich durch Biofilmbildung vor dem Immunsystem zu schützen. „Das Bakterium wird durch diesen Pathoblocker auch anfälliger für eine parallele antibiotische Therapie“, fügt Empting hinzu.

Der Wirkstoff, der den bakteriellen Rezeptor PqsR (häufig auch „MvfR“ genannt) angreift, wirkt selektiv und spezifisch gegen Pseudomonas aeruginosa und verschont damit andere Bakterien, die von Nutzen sein können. Das auch als Krankenhauskeim gefürchtete Bakterium wird auf der „Priority Pathogens List“ der WHO als einer der drei wichtigsten Erreger zur Entwicklung neuer Wirkstoffe aufgeführt.

Es befällt Atem- und Harnwege oder Wunden und löst gefährliche Infektionen aus, die sehr schwierig zu behandeln sind. Besonders häufig betroffen sind Patienten, die an Mukoviszidose leiden – hier verursacht P. aeruginosa chronische Lungeninfektionen, die permanent mit Antibiotika in Schach gehalten werden müssen. Aber auch Patienten, die an obstruktiven Atemwegserkrankungen oder erweiterten Bronchien, sog. Bronchiektasen leiden, sind vor diesem Erreger nicht sicher. Zunehmende Antibiotikaresistenzen erschweren auch hier eine erfolgreiche Behandlung.

Ein Molekül blockiert Virulenzfaktoren und Biofilm-Strukturen

Die Wissenschaftler haben beide Patientengruppen im Blick, wenn sie ihre Leitstruktur optimieren. Das Ausgangsmolekül, so konnten sie in verschiedenen Testsystemen nachweisen, hat gute Voraussetzungen zum erfolgreichen Wirkstoff: Die Pathoblocker hemmen die Funktion des Rezeptors PqsR, der eine Schlüsselrolle im Infektionsgeschehen von Pseudomonas aeruginosa spielt.

Über diesen Rezeptor reguliert das Bakterium seine gruppenspezifische Virulenz und damit Faktoren, die für die Infektionsschwere zuständig sind. Der Wirkstoffkandidat unterdrückt zum einen diesen Virulenz-Prozess, zum anderen senkt er nachweislich auch die Masse an Biofilm, einer Matrix, die von Pseudomonaden gebildet wird und die Bakterien vor Angriffen des Immunsystems schützt. Mit der Bildung eines Biofilms wird eine Infektion in der Regel chronisch und schwerer behandelbar.

Auf dem Weg vom Molekül zum Produkt

Nun sind die Wirkstoff-Designer am Zuge. Sie werden die Struktur des Moleküls so lange verändern, bis es die für einen Wirkstoff notwendigen Eigenschaften aufweist. Dazu gehört beispielsweise eine hohe Wirksamkeit an der Zielstruktur, hohe Selektivität und eine gute Verfügbarkeit am Wirkort. Das Ziel der Forscher für die kommenden zwei Jahre ist ein präklinischer Profilierungskandidat, der dann in Kollaboration oder im Rahmen einer Firmenausgründung weiterentwickelt werden kann. In besonderer Weise erfüllt das Projekt damit auch den Anspruch des DZIF, translationale Forschung zu unterstützen und den Weg zu neuen Medikamenten zu ebnen.

„Am Ende der Entwicklung soll ein Wirkstoff stehen, der von Patienten mit chronischen Lungeninfektionen inhaliert werden kann“, erklärt Empting. Dabei sehen die Wissenschaftler derzeit eine Anwendung als Begleittherapie zu Antibiotika als einen vielversprechenden ersten Anwendungsbereich. „Die Entwicklung von Pathoblockern ist eine wichtige Option, um das Problem schwer therapierbarer chronischer Infektionen nachhaltig in den Griff zu bekommen“, ist Empting sicher.

Kontakt:
Prof. Rolf Hartmann
Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland und
Deutsches Zentrum für Infektionsforschung
T: +49 681 98806 2001
Email: rolf.hartmann@helmholtz-hzi.de

Dr. Martin Empting
HIPS und DZIF
T: +49 681 98806 2031
Email: martin.empting@helmholtz-hzi.de

Über das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung

Im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) entwickeln bundesweit circa 500 Wissenschaftler aus 35 Institutionen gemeinsam neue Ansätze zur Vorbeugung, Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten. Ziel ist die sogenannte Translation: die schnelle, effektive Umsetzung von Forschungsergebnissen in die klinische Praxis. Damit bereitet das DZIF den Weg für die Entwicklung neuer Impfstoffe, Diagnostika und Medikamente gegen Infektionen. Weitere Informationen: www.dzif.de

Über das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und HIPS

Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) in Saarbrücken ist ein Standort des HZI, der gemeinsam mit der Universität des Saarlandes eingerichtet wurde und auf die Wirkstoffforschung fokussiert ist. www.helmholtz-hzi.de

Karola Neubert | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wenn für Fischlarven die Nacht zum Tag wird
18.01.2019 | Universität Siegen

nachricht Handgestrickte Moleküle
18.01.2019 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zeitwirtschafts- und Einsatzplanungsprozesse effizient und transparent gestalten mit dem Workforce Management System der GFOS

18.01.2019 | Unternehmensmeldung

Der Schlaue Klaus erlaubt keine Fehler

18.01.2019 | Informationstechnologie

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

18.01.2019 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics