LOEWE Zentrum für
Insektenbiotechnologie
& Bioressourcen

Naturstoffforschung

Naturstoffforschung

Die Behandlung bakterieller Infektionen wird durch das Auftreten Antibiotika-resistenter Keime in zunehmendem Umfang erschwert. Im Gegensatz zu Gram-positiven Erregern besteht speziell bei Infektionen mit bestimmten multi-resistenten Gram-negativen Bakterien, wie z.B. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii, kaum noch eine Therapieoption. Alle derzeit gegen Gram-negative Bakterien eingesetzten Antibiotika leiten sich von natürlichen Stoffwechselprodukten aus Mikroorganismen (Pilze und verschiedenen Bodenbakterien) ab. Allerdings hat in den letzten 60 Jahren keine wirklich neue Struktur den Markt erreicht, was die folgenden Gründe hat. (1) Probleme in der Forschung, da das Screening von Chemischen Bibliotheken und Extrakten nicht zu neuen Strukturen führte, (2) Probleme bei der Entwicklung, da keine Placebo-Studien bei schwerwiegenden Infektionen möglich sind und letztendlich (3) die ökonomische Situation, da bei einer Therapiedauer von 1–2 Wochen das Marktvolumen deutlich kleiner ist als bei chronischen Infektionen.

Daher ist die Entwicklung neuer Antibiotika gegen diese Problemkeime eines der dringlichsten Ziele, dem sich sowohl die Gießener Fraunhofer Projektgruppe Bioressourcen als auch die Sanofi-Aventis Deutschland GmbH, die einzige global agierende Pharmafirma, die in Deutschland noch Antibiotikaforschung betreibt, verpflichtet fühlen. Aus diesem Grund wurde 2014 das Sanofi-Fraunhofer Natural Product Center of Excellence als Private-public partnership gegründet, in dem Wissenschaftler der Fraunhofer Projektgruppe und der Sanofi-Aventis Deutschland GmbH zusammenarbeiten, um innovative Wirkstoffe für die Behandlung bakterieller Infektionen zu identifizieren und zu entwickeln. Das gemeinsame Team von Wissenschaftlern wird geleitet von Prof. Dr. Andreas Vilcinskas (Fraunhofer Projektgruppe Bioressourcen) und Prof. Dr. Peter Hammann (Sanofi-Aventis Deutschland GmbH). Der Fokus der Kooperation ist die Etablierung innovativer Techniken, durch die Mikroorganismen veranlasst werden, zuvor unentdeckte antimikrobielle Naturstoffe zu produzieren. Basierend auf der Grundlage, dass Mikroorganismen typischerweise erst dann Antibiotika produzieren, wenn sie mit anderen Mikroorganismen in Konkurrenz treten, werden bestehenden Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Mikroorganismen im Labor nachgebildet. Im Rahmen dieser Kooperation stellt die Sanofi-Aventis GmbH die größte industrielle Stammsammlung von über 120.000 Mikroorganismen zur Verfügung. Diese Stammsammlung wird ergänzt durch ungewöhnliche und zum Teil nur schwer kultivierbare Mikroorganismen, wie z. B. Insekten-Symbionten oder Mikroorganismen, die in enger Assoziation mit Insekten auftreten und von diesen genutzt werden, um ihr Nest zu verteidigen. Ein Schwerpunkt im Screening sind Gram-negative Bakterien.

Die Kooperation wird von renommierten Wissenschaftlern an der Justus-Liebig Universität (JLU) und der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) in Gießen multidisziplinär unterstützt. Im Gegenzug ermöglicht Sanofi den akademischen Partnern den Zugriff auf die komplette translationale Kette, die für die Entwicklung einer Leitstruktur notwendig ist.