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Bakteriophagen: Viren, die heilen – CAUTIphage (SNF Sinergia-Projekt) und ImmunoPhage (HMZ Flagship-Projekt)
Phagenisolation
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Identifikation
Phagenengineering
In-vivo-Studien
Übersicht der Bakteriophagen-Pionierprojekte CAUTIphage und ImmunoPhage
Infektionskrankheiten gehören zu den grössten medizinischen Herausforderungen. Zwei BakteriophagenPionierprojekte (CAUTIphage & ImmunoPhage) haben das Ziel, Designer-Bakteriophagen als Therapiealternative zu Antibiotika bei Harnwegsinfekten zu etablieren.
Der unkritische Einsatz von Antibiotika führt weltweit zu einem dramatischen Anstieg resistenter Bakterien, sodass bei gewissen Infektionen keine wirksamen Antibiotika mehr zur Verfügung stehen. Harnwegsinfekte zählen zu den häufigsten bakteriellen Infektionen und dienen für die Bakteriophagen-Projekte als Krankheitsmodell. Bakteriophagen (kurz Phagen) sind ubiquitär vorkommende Viren, sogenannte «Bakterienfresser», die sich an die Oberfläche von Bakterien heften, ihr Erbmaterial in das der Bakterien einschleusen und es so programmieren, dass eine Vielzahl neuer Phagen entsteht, die schliesslich die Bakterien zum Platzen bringen und dann über weitere Bakterien herfallen. Phagen sind sehr spezifisch und befallen meist nur eine Bakterienart, menschliche Zellen werden nicht angegriffen.
In zwei interdisziplinären Projekten der Universitätsklinik Balgrist, der Universität Zürich, des Universitätsspitals Zürich, des Inselspitals Bern und der ETH Zürich werden optimierte Phagen (Designer-Phagen) bereitgestellt und im Rahmen von klinischen Studien bei Harnwegsinfekten getestet.
Um diese innovative Therapieform aus der Grundlagenforschung in den Klinikalltag zu übertragen, laufen verschiedene Unterprojekte:
Epidemiologie: Als Grundlage müssen Patientenpopulationen und speziell die für die Infekte verantwortlichen Bakterien verstanden, die Mikroorganismen gesammelt und klinische Daten aufgearbeitet werden.
Designer-Phagen: Geeignete Phagen werden mit speziellen Eigenschaften ausgestattet. Dafür werden im Phagen-Erbgut Codes für gewünschte Proteine eingeschleust. Im Projekt CAUTIphage sind es solche mit einem breiteren Angriffsarsenal gegen mehrere Bakterienarten, in ImmunoPhage solche, die das Immunsystem der Patientinnen und Patienten unterstützen. Nach Befall werden die Proteine in den Bakterien hergestellt und beim Zerstören der Bakterien in die Umgebung freigesetzt. Tiermodelle: Am Tiermodell wird geprüft, ob das Abtöten verschiedener Bakterienarten bzw. die gewünschten Effekte auf das Immunsystem auch in vivo funktionieren.
Klinische Studie: Die Designer-Phagen werden in klinischen Studien an Patientinnen und Patienten mit Harnwegsinfekten im Vergleich zur herkömmlichen antibiotischen Therapie getestet.
Sollte sich die Designer-Phagen-Therapie als erfolgreich erweisen, kann dieses Konzept auf eine Vielzahl bakterieller Infektionen adaptiert und der Einsatz von Antibiotika massiv gesenkt werden. Dieser Therapieansatz ist weltweit einzigartig und könnte ein Durchbruch im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen sein.
Dr. Shawna McCallin promovierte an der Universität Lausanne im Bereich Mikrobiologie und hat ein Diploma of Advanced Studies in Studienmanagement klinischer Studien. Sie leitet das Bakteriophagen-Labor am Balgrist Campus und ist für die klinischen Studienmodelle mitverantwortlich.
Dr. med. Lorenz Leitner arbeitet als Oberarzt in der Neuro-Urologie der Universitätsklinik Balgrist und leitet als Projekt-Koordinator die klinische Umsetzung der Urodynamik-Studie.
Prof. Dr. med. Thomas M. Kessler ist Extraordinarius für Neuro-Urologie der Universität Zürich und Chefarzt Neuro-Urologie der Universitätsklinik Balgrist. Er leitet als Principal Investigator die Multicenterstudie bTUNED.
