CD-3: Individualisierte Antibiotikatherapie bei chronischen Lungeninfektionen

Koordinatoren: C. Lange (RCB, UzL), K.F. Rabe (GHD, CAU), S. Niemann (RCB, UzL), H. Schulenburg (CAU)

Die Ausbreitung von antibiotikaresistenten Krankheitserregern nimmt weltweit zu. Davon sind auch Menschen mit chronischen Lungenentzündungen betroffen. Die Beteiligten in CD-3 überprüfen die klinische Anwendung von Verfahren, die in ihren Forschungsgruppen entwickelt wurden, um Erkrankte mit multiresistenter Tuberkulose und Erkrankte mit einer chronischen Bronchitis und einem Lungenemphysem (COPD), welche mit multiresistenten Pseudomonas-Bakterien besiedelt sind, erfolgreich zu behandeln.

 

Worauf baut die Arbeit des Forschungsbereichs auf?

Im internationalen Wettbewerb ist die klinische Forschung von Lungenerkrankungen in Schleswig-Holstein besonders auf den Gebieten der COPD und der Tuberkulose renommiert. Die Kliniken des UKSH an den Standorten in Kiel und Lübeck, die LungenClinic Großhansdorf und die Medizinische Klinik des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum, arbeiten bereits seit mehreren Jahren gemeinsam im „Airway Research Center North“ des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL) auf dem Gebiet der COPD zusammen. Am Forschungszentrum Borstel befindet sich der Sitz des Nationalen Referenzzentrums für Mykobakterien und das wichtigste Mykobakterium ist das Mycobacterium tuberculosis, der Erreger der Tuberkulose. Hier befindet sich auch die experimentelle Mykobakteriologie und die klinische Tuberkuloseeinheit des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF).

Von den verantwortlichen Forschenden aus CD-3 wurden in den letzten Jahren wichtige Beiträge geliefert, welche die Diagnostik und Therapie beider Erkrankungen verändert haben.

Was sind die wichtigsten Forschungsziele?

Die Forschenden möchten neue Behandlungskonzepte für Betroffene mit einer COPD mit Pseudomonas aeruginosa Kolonisation entwickeln, bei der die Erreger häufig resistent gegenüber mehreren Antibiotikaklassen sind, und für Betroffene mit einer multiresistenten Tuberkulose, bei denen es aktuell sehr eingeschränkte Möglichkeiten für eine Heilung gibt.

Basierend auf evolutionären Prinzipien der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen und von Kompensationsmechanismen, die die Mitglieder im Labor identifiziert haben, möchten sie Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittener COPD und Pseudomonas aeruginosa Kolonisation effektiver behandeln und die Bakterien besser aus den Atemwegen eliminieren, als es bislang möglich ist. Für Patientinnen und Patienten mit multiresistenter Tuberkulose waren die Mitglieder an der Entwicklung eines Verfahrens beteiligt, um aus der Analyse des gesamten Erbguts der Tuberkulosebakterien (Genoytp) Vorhersagen zu Antibiotikaresistenzen zu treffen (Phänotyp) und damit Betroffenen schneller eine adäquate Therapie verordnen zu können. Jetzt wollen sie diese Ergebnisse in die klinische Praxis umsetzen.

Was zeichnet den Forschungsbereich aus?

Die Forschenden von CD-3 sitzen an der Schnittstelle der Grundlagenforschung zur klinischen Anwendung. Nach der Materialentnahme für die Diagnosestellung der Infektion mit Pseudomonas aeruginosa oder Mycobacterium tuberculosis wird die Probe der Patientinnen und Patienten im Forschungslabor auf die Kollateralempfindlichkeit untersucht bzw. die Genomanalyse durchgeführt. Diese Ergebnisse fließen direkt wieder in das Patientenmanagement zurück, um für den individuellen Betroffenen die Eliminierung des Erregers mit bestmöglicher Heilungsrate zu erzielen. Diese individuelle Anwendung von Ergebnissen der Grundlagenforschung in die klinische Praxis ist in der Medizin bisher noch sehr ungewöhnlich.

Was ist der Beitrag Ihres Forschungsbereichs zu einer Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen?

Die Modellerkrankungen COPD und Tuberkulose gehören zu den bedeutendsten Lungenerkrankungen weltweit. Die Arbeiten sollen zeigen, dass individualisierte Behandlungen von Erkrankten mit einer COPD und einer Tuberkulose basierend auf systembiologischen Grundlagen zu besseren Therapieergebnissen führen.

Zusammenarbeit mit anderen Forschungsbereichen im Cluster

CD-3 kooperiert mit folgenden Bereichen:

  • RTF II (evolutionäre Medizin, Einsatz von Evolutionsexperimenten zur Evaluation von neuen Antibiotikatherapien)
  • RTF IV (Experimentelle Modelle zur Untersuchung von Lungeninfektionen und dem Einfluss der Antibiotikabehandlung auf Resistenzevolution)
  • RTF VI (Sequenzanalysen)
  • RTF VIII (Mathematische Modellierung der Resistenzevolution nach unterschiedlichen Antibiotikatherapien)
  • RTF IX (ethische und ökonomische Fragen alternativer Antibiotikatherapien)
  • TI-1 (Analyse der Beziehung zwischen Mikrobiom und entzündlichen Erkrankungen, hier unter Berücksichtigung des Einsatzes von Antibiotika).
Mitglieder

Prof. Dr. med. Thomas Bahmer

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

Dr. rer. nat. Julius Brandenburg

Assoziiertes Mitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Mikrobielle Grenzflächenbiologie
Programmbereich Infektionen

Prof. Dr. rer. nat. Tal Dagan

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Allgemeine Mikrobiologie
Genomische Mikrobiologie

Prof. Dr. Roland Diel

Vollmitglied

LungenClinik Grosshansdorf

Prof. Dr. rer. nat. Andre Franke

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Genetics & Bioinformatics

Dr. Anette Friedrichs

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

Priv.-Doz. Dr. Torsten Goldmann

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Pathologie
Programmbereich Asthma und Allergie

Espen Elia Groth

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

Dr. rer. nat. Robert Häsler

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Molecular Cell Biology

PD Dr. Christian Herzmann

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Medizinische Klinik Borstel
Klinisches Studienzentrum

PD Dr. Jan Heyckendorf

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Klinische Infektiologie
Programmbereich Infektionen

Prof. Dr. Jan-Bernd Hövener

Vollmitglied

MOIN CC
Klinik für Radiologie und Neuroradiologie
Sektion Biomedizinische Bildgebung

Dr. med. Barbara Kalsdorf

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Medizinische Klinik Borstel

Laura Kirchoff

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie
AG Prof. Rupp

Prof. Dr. med. Christoph Lange

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Medizinische Klinik Borstel

Prof. Dr. Matthias Merker

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie

Prof. Dr. rer. nat. Stefan Niemann

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie
Programmbereich Infektionen

Prof. Dr. Klaus F. Rabe

Vollmitglied

LungenClinic Grosshansdorf
Abtl. Pneumologie

Priv.-Doz. Dr. Norbert Reiling

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Mikrobielle Grenzflächenbiologie
Programmbereich Infektionen

Prof. Dr. med. Philip Rosenstiel

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Molecular Cell Biology

Prof. Dr. Jan Rupp

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie

Prof. Dr. rer. nat. Ulrich E. Schaible

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Zelluläre Mikrobiologie
Programmbereich Infektionen

Prof. Dr. rer. nat. Alexander Scheffold

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Katrin Miriam Scheu

Assoziiertes Mitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Medizinische Klinik

Prof. Dr. rer. nat. Ruth Schmitz-Streit

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Allgemeine Mikrobiologie
Molekularbiologie der Mikroorganismen

Prof. Dr. Hinrich Schulenburg

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Evolutionsökologie und Genetik

Dr. rer. nat. Dominik Schwudke

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Bioanalytische Chemie
Programmbereich Infektionen

Dr. Michael Stolpe

Vollmitglied

Institut für Weltwirtschaft
The Global Health Economy

Florian Tran

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

Prof. Dr. Arne Traulsen

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
FG Evolutionstheorie

Leif Tüffers

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Evolutionsökologie und -genetik

Prof. Dr. Daniel Unterweger

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Evolutionäre Genomik