Projektbeschreibung
Ein mysteriöser natürlicher „Krieger“ macht sich zum Kampf gegen die Antibiotikaresistenz auf
Überall um uns herum finden komplexe Schlachten zwischen einzelligen Organismen statt, ohne dass man davon in der Regel überhaupt etwas bemerkt: nämlich zwischen Bakterien auf der einen Seite und bakterienfressenden Viren (Bakteriophagen) auf der anderen. Die Antibiotikaresistenz stellt für die öffentliche Gesundheit eine zunehmende Herausforderung dar. Ein vielversprechender Ansatz für neue Therapeutika könnte daher darin bestehen, sich diese natürlichen Bakterienkiller zunutze zu machen. Bakteriophagen sind zwar der in der Biosphäre am häufigsten vorkommende Organismus. Das Problem dabei ist aber, dass wir erst sehr wenige davon isolieren konnten und noch sehr wenig darüber wissen, wie sie eigentlich funktionieren. Dank des EU-finanzierten Projekts PHARMS wird sich das nun bald ändern. Die Forschenden haben sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, alle potenziellen Phagen eines resistenten Bakterienisolats zu finden, die Wirkungsmechanismen zu charakterisieren und mithilfe des gewonnenen Wissens schließlich einen Baukasten für phagenbasierte Therapien zu entwickeln.
Ziel
Emergence of antimicrobial resistance (AMR) is a grand scientific challenge of our time that has killed more than 700,000 people worldwide. Phage therapy, a promising complement to antibiotics, utilizes viruses of bacteria (bacteriophages) or phage-derived inhibitors as natural ways to fight AMR. The main obstacles in the clinical application of phage-based AMR therapy are the limited number of phage isolates and the unknown molecular mechanisms of phage-delivered bactericidal action. Building on the recent advances of my group in high-throughput, culture-independent but host-targeted methodologies, PHARMS aims to deploy a revolutionary approach: to screen for all possible phages of a resistant bacterial isolate, characterize multiple lines of their bactericidal functions, and use this information for the design of a whole battery of phage-based therapies that employ multifaceted modes of action.
Using an interdisciplinary research plan, PHARMS will discover phage-specific bactericidal action modes at all possible levels ranging from nucleotide sequence and transcription to translation, in order to elucidate the molecular mechanisms driving phage-mediated inhibition of AMR Acinetobacter baumannii, Helicobacter pylori, & Haemophilus influenzae (WP1). These discoveries, together with novel synthetic biology tools, will enable us to engineer an array of phage vectors that mimic phage-deployed bactericidal modes discovered under WP1, including transport of alien genes to deliver bactericidal effects (WP2). PHARMS will provide molecular confirmation and in vitro & in vivo validation of the functions of phage-encoded bactericidal peptides and enzymes (WP3). By elucidating universal and specific mechanisms of phage-delivered inhibition of AMR pathogens, PHARMS is positioned to provide the rational framework for the design of novel therapeutic strategies aimed at treating common and life-threatening infectious diseases.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesbiological sciencessynthetic biology
- natural sciencesbiological sciencesmicrobiologyvirology
- medical and health scienceshealth sciencesinfectious diseases
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugsantibiotics
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacydrug resistanceantibiotic resistance
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
85764 Neuherberg
Deutschland