Bakterienwachstum zur Bakterienbekämpfung

29.03.2022

Manche Bakterien wachsen nicht oder nur langsam, Antibiotika sind dadurch oft wirkungslos. Ein internationales Team, an dem auch die Uni Würzburg beteiligt ist, will einen neuen Weg zur Bekämpfung dieser Bakterien einschlagen.

Jörg Vogel ist Direktor des Instituts für Molekulare Infektionsbiologie (IMIB) der Universität Würzburg und geschäftsführender Direktor am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI). (Bild: Mario Schmitt/HIRI)

Harnwegsinfektionen sind ein weltweites Gesundheitsproblem und werden hauptsächlich durch Escherichia coli, abgekürzt auch UPEC-Bakterien genannt, verursacht. Oft sind Antibiotika wirkungslos und die Harnwegsinfektionen werden für Betroffene zur chronischen Belastung. Ein wesentlicher Grund sind sogenannte UPEC-Persister. Dabei handelt es sich um Bakterien, die nicht oder nur sehr langsam wachsen. Da die meisten Antibiotika aber in die Teilungsprozesse der Bakterienzellen eingreifen, überleben Persister daher häufig eine Antibiotikabehandlung.

Genau hier setzt ein neues, internationales Forschungsprojekt an, an dem Professor Jörg Vogel vom Institut für Molekulare Infektionsbiologie (IMIB) der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg beteiligt ist. Gefördert wird das Projekt mit rund vier Millionen Euro, 200.000 Euro gehen dabei an die Forschung in Würzburg. Das Vorhaben wird von der belgischen Research Foundation – Flanders (FWO) finanziert, koordiniert wird es von der Katholischen Universität Leuven. Das Projekt ist Anfang 2022 gestartet, geplant ist eine Laufzeit bis 2025.

Innovative Strategie

Der Plan des Forschungsteams: Es will die UPEC-Persisterzellen schneller wachsen lassen. Durch die daraus folgende erhöhte Zellteilung könnten dann herkömmliche Antibiotika wirksam werden.

Dafür soll das Wachstum von UPEC-Persistern bis auf atomarer Ebene untersucht werden. Gene und RNA-Moleküle, die am Erwachen und Wachstum der Persister beteiligt sind, sollen identifiziert werden. Zudem sollen Regulationsmoleküle charakterisiert werden, die die Aktivität der Persister beeinflussen. In Würzburg liegt der Fokus des Projekts auf der bakteriellen Transkriptomik und Einzelzell-Sequenzierung.

Prinzipien erforschen und übertragen

Das Team fokussiert sich zunächst auf UPEC, dabei sollen aber auch grundlegende Eigenschaften und Wirkungsprinzipien der Persistenz beschrieben werden. Diese könnten dann in Abhängigkeit vom Infektionsgeschehen übertragen werden. Perspektivisch kann dieses Vorgehen auch zur Therapie von anderen bakteriellen Krankheiten verwendet werden.

„Antibiotikaresistenzen sind eine der großen Herausforderungen der Infektionsforschung. Umso wichtiger ist es, dass wir uns im Wettlauf zwischen Medizin und Krankheitserregern weiterhin behaupten. Dieses internationale und multidisziplinäre Forschungsprojekt schafft neues Grundlagenwissen, auf dessen Basis neuartige Therapien gegen bakterielle Krankheiten entwickelt und Resistenzen bekämpft werden können“, betont IMIB-Direktor Jörg Vogel die Bedeutung des Projekts.