Antikörper gegen Virulenzfaktoren von Pseudomonas aeruginosa könnten in Zukunft zu einer Alternative für Antibiotika werden. Für seine Forschungsarbeiten in diesem Bereich erhält ein Team der Uniklinik Köln den Galenus-von-Pergamon-Preis 2025 für Grundlagenforschung.
Die Forscher haben einen Antikörper entwickelt, der sich gegen den Krankenhauskeim Pseudomonas (P.) aeruginosa richtet. P. aeruginosa entwickelt häufig schwere Infektionen und Antibiotikaresistenzen. Der Antikörper stellt eine Alternative zu Antibiotika dar, ohne selbst ein Antibiotikum im klassischen Sinne zu sein. Dies sei ein Grund, warum sich das Kölner Team gegen acht nominierte Forschungsgruppen durchsetzte, erklärte Prof. Dr. Thomas Eschenhagen, Galenus-Juror und Direktor des Instituts für Pharmakologie der Universität Hamburg. Insgesamt gab es in diesem Jahr drei nominierte Gruppen aus dem Bereich Antibiotikaresistenz. Prof. Eschenhagen: „Das ist kein Wunder, Antibiotikaresistenzen gehören zu den großen Problemen der Medizin.“
Die Teams um Univ.-Prof. Dr. Jan Rybniker, Klinik I für Innere Medizin, und Univ.-Prof. Dr. Florian Klein, Institut für Virologie, haben aus chronisch infizierten Patientinnen und Patienten Antikörper, die auf die Virulenz des Bakteriums abzielen, isoliert und charakterisiert. Das Team testete die Antikörper im Mausmodell. Dort unterdrückten sie das Wachstum der Bakterien ähnlich effektiv wie klassische Antibiotika und wirkten auch gegen resistente Stämme. Die Forschungsarbeit habe die Jury überzeugt, weil sie besonders innovativ und kliniknah sei, erklärte Prof. Eschenhagen: „Die Gruppe treibt die klinische Entwicklung sehr aktiv voran, daher sehen wir eine Perspektive für eine relativ zeitnahe Anwendung am Patienten.“
Dr. Alexander Simonis und Prof. Klein von der Uniklinik Köln nahmen den Preis in Berlin entgegen. Sie sind sich sicher, dass sie mit ihrer Forschung eine neue Grundlage gegen mikrobielle Antibiotika-Resistenzen schaffen werden und gezeigt haben, dass es auch andere Therapiemodalitäten gegen bakterielle Krankheitserreger gibt. Die Erkenntnisse ließen sich womöglich auch auf andere bakterielle Erreger übertragen.
P. aeruginosa kann bekanntlich unter anderem schwerste Pneumonien und Wundinfektionen hervorrufen. Aufgrund von stark zunehmender Resistenzbildung ist die Entwicklung von Antibiotika mit neuem Wirkmechanismus essenziell. Der Fokus liegt dabei auch auf bakteriellen Virulenzfaktoren, da das Risiko der Resistenzentwicklung bei Therapien, die gegen Virulenzfaktoren gerichtet sind, als gering eingeschätzt wird.
Die Forschung der Teams um Prof. Rybniker, Dr. Simonis, Prof. Klein und Priv.-Doz. Dr. Christoph Kreer von der Uniklinik Köln beschäftigt sich mit dem wichtigen Typ-III-Sekretionssystem (T3SS). T3SS kann über das Protein PcrV bakterielle Toxine direkt in Wirtszellen injizieren. Ausgangspunkt der Arbeit war das Blutplasma chronisch Infizierter, das eine hohe inhibitorische Aktivität gegen PcrV hatte. Aus dem Plasma wurden spezifische B-Zellen isoliert. Mittels Einzelzell-Analyse gelang es dann, humane monoklonale Antikörper (mAb) gegen PcrV zu gewinnen. Diese mAb verringerten in einem in-vivo-Maus-Infektionsmodell die Zahl der Bakterien und die Schädigung des Lungengewebes. Mehrere mAb waren hierbei ebenso effektiv wie herkömmliche Antibiotika (Cell 2023; 186: 5098-5113). Zudem wirkten die mAb auch gegen sehr resistente P.-aeruginosa-Stämme protektiv.
Erste Tissue-Cross-Reactivity-Studien ergaben keine negativen Signale – ein bekannter Vorteil vollständig humaner mAb. In pharmakokinetischen Studien ergab sich eine lange Halbwertszeit der mAb, was auch eine prophylaktische Anwendung ermöglichen könnte. Eine klinische Phase-I-Studie wird vorbereitet.