Projektbeschreibung
Supramolekulare selbstreplizierende antimikrobielle Mittel einführen
Antimikrobielle Mittel sind für die Behandlung und Heilung von Erkrankungen und Infektionen unerlässlich. Die hohe Mutationsrate von Mikroben und ihre Fähigkeit, Resistenzen zu entwickeln, stellen allerdings eine Bedrohung für die Wirksamkeit vieler bestehender antimikrobieller Mittel dar. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, neue antimikrobielle Wirkstoffe mit neuartigen Mechanismen zu entwickeln. Ziel des ERC-finanzierten Projekts Replicate ist es, eine neue Familie supramolekularer, sich selbst replizierender antimikrobieller Wirkstoffe zu entwickeln, die eine Alternative zu den weit verbreiteten Einzelmolekül-Medikamenten darstellen. Spezifische Stoffwechselwege der Bakterien transportieren ruhende supramolekulare Ausgangsstoffe in die Bakterienmembran, wo sie sich zu selbstorganisierenden Peptidamphiphilen zusammenschließen. Einmal etabliert, können diese ihre eigene Synthese katalysieren oder sich selbst replizieren und so die Produktion von Peptidamphiphilen beschleunigen, um die Membranschädigung in den Zielpathogenen zu erhöhen.
Ziel
This project aims to address the urgent need for new antimicrobial agents by developing a conceptually new strategy to damage bacterial membranes with supramolecular fibres.
Dormant (non-assembling) precursors will accumulate in the membrane of bacteria for in situ switch-on of self-assembly and membrane lysis. Specific metabolic routes of bacteria, absent in mammalian cells, will be used to transport supramolecular precursors into the membrane of bacteria with full cell specificity. Once in the membrane, precursors will combine to generate self-assembling peptide amphiphiles (PAs).
Importantly, once formed, the supramolecular assemblies can catalyse their own synthesis in bacterial membranes, causing a dramatic acceleration in PA production and antimicrobial fibrillation. This unprecedented antimicrobial design borrows concepts from cooperative self-assembly, supramolecular autocatalysis and rational peptide design, leading to a self-amplified therapeutic action.
This will be the first self-replicating antimicrobial that can make copies of itself to boost membrane damage once activated in target pathogens. Co-assembly of PAs and their precursors will create catalytic microenvironments by templation of reactive building blocks.
Overall, this project will lay down structural and mechanistic determinants for biological membrane interfacing with targeted and self-replicating supramolecular nanomaterials.
In a broader picture, the REPLICATE technology aims to spark a re-conceptualisation of drug design by drawing the attention to supramolecular therapeutics, which may open new exciting opportunities in biomedicine not accessible from traditional single-molecule drugs.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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