Die Manipulation des Kampfes zwischen menschlichen Wirtszellen und intrazellulären Erregern

In den letzten zwei Jahrzehnten sind fast keine neuen Antibiotika auf den Markt gekommen. Die beunruhigende Zunahme der Resistenz gegen die meisten zurzeit verfügbaren Therapeutika macht die Entwicklung neuer Wirkmechanismen dringend nötig. Das BattleX-Team verfolgt dabei einen viel versprechenden Weg.

Das Bakterium Shigella sp. verursacht weltweit pro Jahr bei rund 160 Millionen Menschen Dysenterie. BattleX untersucht, welche metabolischen Wechselwirkungen zwischen dem Durchfallerreger und menschlichen Wirtszellen bestehen und welche von diesen bei der Entwicklung neuer Antibiotika von Nutzen sein könnten.

Medizinisch relevantes Modell

Der Stoffwechsel ist zwar nur ein Teil eines komplexen Netzwerks mit verschiedensten Wechselwirkungen zwischen Wirt und Erreger. Er ist jedoch für die Entwicklung des Erregers und die Kontrolle der Wirtszelle durch das Pathogen von zentraler Bedeutung. Da der Stoffwechsel sowohl der Wirtszellen als auch des Erregers, das am besten erforschte, grosse Netzwerk ist, eignet er sich hervorragend für die Entwicklung innovativer, antimikrobieller Substanzen.

Entwicklung neuer Strategien

Das Ziel von BattleX ist es, ein grundlegendes Genom-Modell der metabolischen Wirt-Erreger-Wechselwirkungen zu erarbeiten, um anschliessend Stellen im Stoffwechsel zu identifizieren, welche sich zur Entwicklung neuer Strategien bei der Infektionsbekämpfung eignen und bei der Bekämpfung der Dysenterie eingesetzt werden können. Dieses Projekt ist jedoch nicht nur aus medizinischer Sicht von Bedeutung, sondern eignet sich idealerweise auch für einen Systemansatz.

Die Suche nach der endgültigen Aufschlüsselung

Das Modell liefert auf Systemebene eine absolut neue, quantitative Beschreibung des Kampfes zwischen Pathogen und Wirt um metabolische Ressourcen, welche beide für ihr Wachstum und Überleben brauchen. Erst dieses detaillierte Verständnis ermöglicht die Bestimmung potenzieller Angriffspunkte im Stoffwechselzyklus des Erregers bzw. des Wirtes und damit die Entwicklung einer neuen Generation von Antiinfektiva. Das von BattleX untersuchte Modellsystem ist dafür besonders geeignet und weckt die Hoffnung, neue Konzepte, Technologien und Ansätze für die Bekämpfung einer Vielzahl weiterer Infektionskrankheiten entwickeln zu können.

Stand: September 2012