Bester-In-Klasse Antimikrobielles/Antiseptisches Peptid

Weltweit nimmt die Gefahr von Infektionen durch arzneimittelresistente bakterielle Krankheitserreger zu. Aktuelle Analysen zeichnen ein düsteres Bild: Im Jahr 2019 wurden etwa 1,3 Millionen Todesfälle auf antimikrobielle Resistenzen (AMR) zurückgeführt, weitere rund 5,0 Millionen Todesfälle standen im Zusammenhang mit AMR. Diese Zahlen unterstreichen die Notwendigkeit, neue Antibiotika und antiseptische Lösungen zu entdecken. Als alternativen Therapieansatz beschäftigen sich Forscher aktiv mit dem Potenzial antimikrobieller Peptide (AMP). Diese bekämpfen Krankheitserreger als integrale Bestandteile des angeborenen Immunsystems verschiedener Organismen. Es wird angenommen, dass ihre einzigartige Wirkweise vielversprechend ist, bei der mikrobielle Membranen zerstört werden. Diese Zerstörung führt zur schnellen Eliminierung von Bakterien in einem kürzeren Zeitraum als ihre Wachstumsrate, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzentwicklung verringert wird. In der Vergangenheit haben wir die Wirkungsweise verschiedener Peptide untersucht um zu verstehen, wie ihre Struktur mit ihrer Funktion zusammenhängt. Es zeigte sich, dass die Herausforderungen im komplexen Zusammenspiel zwischen Peptiden und Zellmembranen liegen. Aufbauend auf diesem Wissen modifizieren wir strategisch die Sequenz von OP-145, einem Derivat des gut untersuchten menschlichen Cathelicidins LL-37, um seine membranauflösenden Fähigkeiten zu optimieren. Unsere vorläufigen Ergebnisse sind ermutigend und deuten darauf hin, dass eines unserer neu entwickelten Peptide bemerkenswerte Eigenschaften aufweist. Es weist eine erhöhte Selektivität gegenüber Bakterien auf und ist ungiftig für menschliche Zellen. Ein weiterer Vorteil dieses neuen Peptids ist seine Fähigkeit, Entzündungen vorzubeugen. Diese Eigenschaft wird auf die Wechselwirkung mit zwei wichtigen Komponenten zurückgeführt, die auf der Oberfläche von Bakterien vorkommen: Lipopolysaccharide (LPS) und Lipoteichonsäuren (LTA). Diese neigen dazu, bei bakteriellen Infektionen Entzündungsreaktionen auszulösen. Durch die entzündungshemmende Funktion unterscheidet sich unser Peptid von herkömmlichen Antibiotika und eignet sich zur Behandlung von schnell ausbreitenden Infektionen, die zu einer Sepsis führen, einem lebensbedrohlichen Zustand aufgrund einer Entzündung. Ferner postuliert unsere Forschung unterschiedliche funktionelle Regionen innerhalb der Peptidsequenz eine für die Membraninteraktion und eine andere für die Bindung an LTA/LPS. Wir werden diese Regionen charakterisieren und Veränderungen vornehmen, um ihre Wirksamkeit bei der Mikrobeneliminierung sowie bei der entzündungshemmenden Funktion zu stärken. Letztlich ist es unser Ziel, diese Doppelfunktionen in einzelne Peptide mit erhöhter Aktivität zu integrieren oder zu isolieren. Das Ziel besteht darin, diese Peptide zu wirksamen therapeutischen Interventionen weiterzuentwickeln, um zum Kampf gegen Infektionen beizutragen und bessere Gesundheitsergebnisse zu fördern.