Die Zeichen stehen auf grün: Leibniz-Gemeinschaft fördert AMPel-Projekt zur Erforschung von Antibiotikaresistenzen
Forschungsvorhaben des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (IPHT), des Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB), des Leibniz-Instituts für Virologie (LIV) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg zur Rolle membran-aktiver Peptide bei der verbesserten Aufnahme von Antibiotika wird durch die Leibniz-Kooperative Exzellenz gefördert.
Infektionen mit antibiotikaresistenten Keimen nehmen weltweit immer weiter zu und stellen eine große Bedrohung für das Gesundheitssystem dar. Nach Schätzungen der Weltgesundheits-organisation (WHO) sterben jedes Jahr 1,3 Millionen Menschen, weil Antibiotika nicht mehr richtig wirken. Die Entwicklung neuer Wirkstoffe und Therapiekonzepte sind daher von großer Bedeutung.
Damit Behandlungen mit Antibiotika wirksam sind, müssen die Medikamente ihre Zielmoleküle erreichen. Die Zellwände von Bakterien stellen jedoch eine schwerüberwindbare Barriere für viele Antibiotika dar. Besonders Infektionen mit „Gram-negativen“ Bakterien mit doppelwandiger Zellhülle mit einer inneren und einer äußeren Zellmembran sind zunehmend schwer zu behandeln, und zeigen vermehrt Resistenzen gegen klassische Antibiotika.
Welche strukturellen Veränderungen in der Zellmembran führen dazu, dass Wirkstoffe die Zellmembran nicht passieren können und wie kann man es erreichen, dass diese Aufnahme verbessert und damit die Wirksamkeit der Antibiotika optimiert werden kann?
Diese Fragen stehen im Fokus des Forschungsprojektes „Untersuchung synergistischer Effekte von membran-aktiven Peptiden und klassischen Antibiotika“ – kurz AMPel – welches Anfang 2024 seine Arbeit aufnehmen wird. Die Forschenden des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (IPHT), des Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB), des Leibniz-Instituts für Virologie (LIV) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg wollen dabei die Rolle und die Wirkung von sogenannten membran-aktiven Peptiden untersuchen. Dabei handelt es sich um Moleküle, die auf unterschiedliche Weise mit der Zellmembran interagieren und dort zur Porenbildung beitragen können.
Bisher sind der Wirkmechanismus und die Ausbildung von Resistenzen noch wenig verstanden. Die Aktivität der membranaktiven Peptide in Kombination mit der Gabe klassischer Antibiotika könnte jedoch die Wirksamkeit um ein Vielfaches erhöhen und den Weg für neuartige antibiotische Therapien ebnen. Aus diesem Grund werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den kommenden drei Jahren eine analytische Plattform etablieren, die eine Erforschung der spezifischen Interaktionen zwischen den Peptiden und bakteriellen Membranen ermöglicht. Hierbei sollen hoch-sensitive mikroskopische Verfahren, elektrophysiologische und spektroskopische Experimente sowie Modellierungen zum Einsatz kommen.
Die Leibniz-Gemeinschaft fördert diese Kooperation mit insgesamt 950.000 Euro im Rahmen des Förderprogramms Leibniz-Kooperative Exzellenz. In diesem Programm fördert die Leibniz-Gemeinschaft besonders innovative Vorhaben, für deren Gelingen kooperative Vernetzung innerhalb und/oder außerhalb der Leibniz-Gemeinschaft eine Voraussetzung darstellt. So sollen bereits etablierte Leibniz-Themen weiter gestärkt, neue Forschungsfelder erschlossen und die Zusammenarbeit im Sinne einer Entwicklung von Wissenschaftsstandorten und -regionen weiter vorangetrieben werden. Das Programm zielt weiterhin auf den Ausbau interdisziplinärer und internationaler Zusammenarbeit zur Lösung komplexer Herausforderungen sowie auf die Förderung der Forschung in partizipativen Strukturen wie Citizen Science. Dabei liegt ein Fokus auf risikoreicher Forschung mit dem Potential eines wissenschaftlichen Durchbruchs insbesondere als Beitrag zur Bewältigung komplexer Herausforderungen.
Teilnehmende Institute und Ansprechpartner:
- Leibniz-Institut für Photonische Technologien
Prof. Christian Eggeling & Prof. Ralf Ehricht
- Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum
Prof. Thomas Gutsmann & PD Dr. Sven Müller-Loennies
- Leibniz-Institut für Virologie (LIV)
Prof. Dr. Kay Grünewald
- Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Computational Biology
Prof. Rainer Böckmann
Weiterführende Informationen: