Projektbeschreibung
Bakterielle Abwehrmoleküle zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenz
Immer mehr Infektionen sind zunehmend schwieriger zu behandeln, da die sie verursachenden Bakterien eine Resistenz gegen Antibiotika entwickeln. Zwar handelt es sich dabei um einen natürlichen Prozess, der durch den selektiven Druck entsteht, dem Bakterien ausgesetzt sind, doch durch den übermäßigen und missbräuchlichen Einsatz von Antibiotika spitzt sich dieses Problem immer weiter zu. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts BACKSPiN ist es, dem dringenden Bedarf für neue antimikrobielle Arzneimittel nachzukommen. Dazu wird es Bakteriocine einsetzen, d. h. Abwehrmoleküle, die von bestimmten Bakterien abgesondert werden und das Wachstum anderer bedrohlicher Bakterien hemmen. Der Schwerpunkt der Arbeit wird auf dem Screening von Bakteriocinen gegen Streptococcus pneumoniae liegen, einem Pneumonie verursachenden Erreger. Letztendlich soll damit ein Bakteriocin-Cocktail entwickelt werden, der allein oder in Kombination mit anderen Antibiotika zur Behandlung resistenter Erreger verabreicht werden kann.
Ziel
When the Noble Prize-winning Alexandre Fleming discovered antibiotics, he already noticed that microorganisms developed resistance mechanisms to survive. Therefore, he anticipated that a misuse of antimicrobial compounds to treat infections will drive the selection of hyper-resistant strains and the resurgence of almost-eradicated infectious diseases. Nowadays, the problem is so critical that the World Health Organization foresees that superbugs will outcompete cancer and cardiovascular diseases to become the first cause of mortality on the planet in less than 30 years (horizon 2050). Recently, the international organization drew a list of 10 priority pathogens that includes Streptococcus pneumoniae, a bacterium notorious in pneumonia (major upper respiratory tract infections), endocarditis, meningitis and brain abscess. To replace or restore antibiotic action, we thus need to find alternative strategies. In this proposal, I aim to use bacteriocins, small antimicrobial peptides secreted by bacteria, to kill S. pneumoniae. They are currently underexploited for human need but feature many valuable characteristics (e.g. efficiency, evolvability, specific spectrum, cheap/easy production, high sequence diversity, stability) complementary to antibiotics. I will test a collection of hundreds of bacteriocins and, according to their mode of action, will rationally assemble “overwhelming” bacteriocin cocktails to prevent emergence of resistance. In parallel, a tantalizing idea would be to exploit the beneficial bacteria of our microbiota and mobilize their bacteriocins to treat local infections. So, I will perform ex vivo infection of human epithelia with S. pneumoniae and test how bacteriocin-induced S. salivarius, a commensal bacterium of our gut, influences it. Besides generating valuable fundamental insight into the S. pneumoniae resistance mechanisms and infection cycle, the results of this project will also pave the way to fight against other notorious pathogens.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesclinical medicinepneumology
- natural sciencesbiological sciencesmicrobiologybacteriology
- medical and health scienceshealth sciencesinfectious diseases
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugsantibiotics
- medical and health sciencesclinical medicinecardiologycardiovascular diseases
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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