Innovative Technologien zur Bekämpfung bakterieller Infektionen
Durch den Missbrauch und übermäßigen Verbrauch von Antibiotika kommt es immer schneller zu antimikrobiellen Resistenzen. Daher hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Antibiotikaresistenz als eine der größten Gefahren für die globale Gesundheit, die Ernährungssicherheit und die Entwicklung eingestuft. „In der Liste mit prioritären Pathogenen(öffnet in neuem Fenster) der WHO aus dem Jahr 2024 sind die gefährlichsten bakteriellen Pathogene aufgelistet“, sagt der Projektkoordinator von PEST-BIN(öffnet in neuem Fenster), Ivan Mijakovic von der Technischen Universität Dänemark(öffnet in neuem Fenster). Die Dringlichkeit der Situation hat die Politik zum Handeln veranlasst. Bei der Generalversammlung der Vereinten Nationen zu antimikrobieller Resistenz im vergangenen Jahr haben die Staats- und Regierungschefs eine politische Erklärung(öffnet in neuem Fenster) und eine Verpflichtung zu klaren Zielen und Maßnahmen verabschiedet. Dazu gehört, die etwa 4,95 Millionen menschlichen Todesfälle durch bakterielle Resistenzen bis 2030 um jährlich 10 % zu senken.
Neue Lösungen zur Bekämpfung der antimikrobiellen Resistenz
Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, sind disruptive Technologien und eine neue Fachkräftegeneration notwendig, die Lösungen hervorbringen kann. Hier setzt das Projekt PEST-BIN mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) an. Sechs Universitäten, drei Forschungseinrichtungen, ein Krankenhaus und fünf Privatunternehmen sind mit einer gemeinsamen Mission zusammengekommen: innovative Technologien für den Kampf gegen bakterielle Infektionen vorstellen. „Wir haben auch geplant, eine Gruppe ausgezeichneter Promovierender auszubilden, damit sie in der Lage sind, das Problem antimikrobieller Resistenzen zu lösen“, erklärt Mijakovic. „Wir haben mit Studentengruppen gearbeitet, um wichtige Ziele in den Bakterien zu bestimmen, für die neue Antibiotika entwickelt werden können. Ein weiteres Thema waren Lösungen mit Nanomaterialien, um bakterielle Infektionen auszulöschen.“ Das Projekt war stark interdisziplinär ausgerichtet, wobei Fachrichtungen wie Mikrobiologie, Medizin, Chemie und Nanotechnologie vertreten waren. „Wir haben alle zusammengearbeitet und voneinander gelernt“, führt Mijakovic aus.
Genomik, Molekular- und Evolutionsbiologie anwenden
Aus der Arbeit sind einige vielversprechende Ergebnisse hervorgegangen, zum Beispiel neue Technologien für Diagnostik mit Massenspektrometrie. Viele der Forschenden konnten Infektionsmechanismen tief ergründen. Dabei wurden verschiedene Mittel eingesetzt, unter anderem Genomik, Molekularbiologie und Evolutionsbiologie. „Wir haben neue und originelle Methoden gefunden, bakterielle Pathogene abzutöten“, berichtet Mijakovic. „In einem der Unterprojekte konnten wir sogar einen neuen Diagnostikchip patentieren. Daraus hat sich ein erfolgreiches Start-up-Unternehmen ergeben, das dieses neue Diagnosegerät kommerzialisiert.“ Mijakovic ist besonders auf den Teamgeist stolz, der sich im Laufe der drei Jahre gebildet hat. „Dieses Netzwerk aus 15 erstaunlichen jungen Forschenden wird sich als wichtiger Antrieb kommender Innovationen erweisen“, ergänzt er.
Fortschrittliche Diagnostik vertiefen
Mijakovic ist klar, dass der Kampf gegen antimikrobielle Resistenzen noch lang währen wird. „Wir lernen zwar immer mehr über Infektionsmechanismen und Diagnostik, aber viele Fragen bleiben offen“, erklärt er. „Es werden weiterhin grundlegende Entdeckungen kommen.“ Um diese Fragen zu beantworten, haben sich einige der Konsortiumsmitglieder von PEST-BIN einem weiteren EU-finanzierten Projekt zu innovativen Schulungsnetzwerken angeschlossen, BUG-ID. Dafür wurden gerade Mittel bereitgestellt. „Im neuen Projekt steht fortschrittliche Diagnostik mehr im Mittelpunkt und wir kombinieren KI und 2D-Nanomaterialien“, sagt Mijakovic. „Gleichzeitig arbeiten unsere Industriepartner von PEST-BIN und das Start-up-Unternehmen eines der Nachwuchsforschenden daran, die diagnostischen und antibakteriellen Produkte zu kommerzialisieren.“
