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Neue antibakterielle Wirkstoffklasse gegen MRSA – zur Ausrüstung medizinischer Oberflächen geeignet

Kurzfassung

Abgeleitet von der privilegierten Struktur bakterieller Signalmoleküle wurde eine neue Strukturklasse mit antibiotischer Aktivität entwickelt. Die Verbindungen zeichnen sich durch eine hohe Aktivität und Selektivität gegen Problemkeime verbunden mit einer niedrigen Toxizität gegen menschliche Zellen aus. Es besteht somit die Gelegenheit zur Lizensierung einer neuartigen Antibiotika-Klasse, die neben multiresistenten Staphylokokken (MRSA) auch gram-negative Humanpathogene wie Moraxella- und Neisseria-Stämme inhibiert und darüber hinaus zur Imprägnierung von Materialien und Oberflächen geeignet ist.

Hintergrund

Laut Bundesgesundheitsministerium erkranken in Deutschland jährlich 400.000 bis 600.000 Patienten an Krankenhausinfektionen. 10.000 bis 15.000 Menschen sterben jedes Jahr daran (Stand: 5. April 2017). Dabei zählen Oberflächen wie die eines Blasenkatheters zu den größten Infektionsquellen. Die Weiterentwicklung der Keime selbst und damit neuer Resistenzen geschieht fortlaufend.

Problemstellung

Der stets wachsenden Zahl neuer resistenter Keime steht heute scheinbar der schwindende wirtschaftliche Anreiz für die Entwicklung neuer Wirkstoffklassen entgegen; die Zahl neuer verfügbarer Antibiotika-Klassen weltweit ist seit Jahren rückläufig. Ihre Entwicklung ist langwierig und kostenintensiv; neue Präparate können nur kurz zuverlässig wirken, bevor sich neue Resistenzen einstellen.
Dieser Trend ist für uns alle gefährlich, da MRSA-Keime sich vor allem dort verbreiten, wo wir am angreifbarsten sind – in den Krankenhäusern weltweit. Auch wird es immer schwieriger, neue Substanzklassen zu identifizieren – das Spektrum scheint mehr und mehr ausgereizt.

Lösung

Im Rahmen eines vom DFG, dem Marie Curie ZIF Zu­kunftskolleg-Stipendium sowie durch Fonds der chemi­schen Industrie geförderten Forschungsprojektes an der Universität Konstanz konnte nun eine gänzlich neue Anti­biotika-Klasse entwickelt werden, die auch gegen multire­sistente Krankheitserreger wie S. aureus hoch­wirksam ist. Dies konnte in vitro an Zellen diverser pathogener und nicht pathoge­ner Bakterien nach­gewiesen werden. Die erfindungsge­mäßen Wirkstoffe besitzen eine neue chemi­sche Struktur, die sich von den molekularen Signalen PQS und HHQ ableiten, zwei wichtige Faktoren in der mikrobiellen Kommunikation. Diese „Quorum sensing“-Signale koordinieren normalerweise die Virulenz patho­gener Bakterien. Für diese neuen Strukturen, die nun gegen sie verwendet werden können, bestehen offenbar noch keine Resistenz­-Mechanismen. Da sich der Wirk­stoff auch zur Einbettung in unterschied­liche Materialien eignet, könnten zukünftig auch Infektio­nen durch medizi­nische Oberflächen wie die eines Bla­senkatheters verhin­dert werden.

Chemische Struktur eines von vier neuen antibiotisch hochwirksamen Derivaten, die neben MRSA auch gram-negative Humanpathogene inhibieren.
Chemische Struktur eines von vier neuen antibiotisch hochwirksamen Derivaten, die neben MRSA auch gram-negative Humanpathogene inhibieren.

Vorteile

  • Neuartige hochwirksame Antibiotika-Klasse
  • Umgehung bestehender Resistenzen
  • Wirksam gegen pathogene MRSA-Stämme
  • Wirksam gegen gram-positive Erreger
  • Wirksam gegen gram-negative Erreger
  • Niedrige Toxizität gegen menschliche Zellen
  • Wirkungsweise im Labor nachgewiesen
  • Wirkstoffe zur Ausrüstung & Desinfektion von Materialoberflächen geeignet (medizinische Geräte, etc.)

Anwendungsbereiche

Antibiotika zählen zu den großen medizinischen Errungenschaften; bakterielle Infektionen wie Lungenentzündung, Scharlach oder Syphilis, die noch vor wenigen Jahrzehnten viele Opfer forderten, können heute erfolgreich behandelt werden. Multiresistente Keime entwickeln sind jedoch zu einer zunehmenden Bedrohung, da sie gegen die meisten vorhandenen Antibiotika-Klassen bereits resistent sind.

Publikationen und Verweise

Michaela Prothiwa, David Szamosvari, Thomas Böttcher,
"Wie Bakterien uns mit Naturstoffen krank machen."
https://doi.org/10.1002/nadc.201590400

Exposé
Kontakt
Anne Böse, M.Sc.
TLB GmbH
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Telefon +49 721-79004-0
boese(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Late basic research / TRL2
Patentsituation
EP (WO 2017/220205A1) anhängig
US 2019/0218183 A1 anhängig
Referenznummer
16/006TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.