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ANTI-TB
– Antibiotika Nanocarrier zur therapeutischen Inhalation gegen Tuberkulose

 

Die Tuberkulose ist die weltweit am meisten verbreitete Bakterieninfektion des Menschen, sie führt die weltweite Statistik der tödlichen Infektionskrankheiten an. Ihr Erreger verbirgt sich geschickt in Fresszellen des Wirtes und in abgekapselten Entzündungsherden im Gewebe. So dauert die Antibiotikabehandlung monatelang und kann mit erheblichen Nebenwirkungen einhergehen. Diese führen oft zum vorzeitigen Abbruch einer Therapie. Dadurch kommt es zu einem vermehrten Auftreten therapieresistenter Erregerstämme, die die Bekämpfung der Tuberkulose weiter erschweren. Im Verbundprojekt „ANTI-TB – Antibiotika Nanocarrier zur therapeutischen Inhalation gegen Tuberkulose“ wird ein nanomedizinischer Ansatz genutzt, um therapieresistente Erreger besser zu erkennen und weitere Resistenzentwicklungen zu vermindern. Trägerpartikel werden mit neuen anti-Tuberkulose Wirkstoffen kombiniert (Antibiotika Nanocarrier). Dazu werden die Oberflächen der Trägerpartikel so verändert, dass sie zielgerichtet zu Infektionsherden, infizierten Zellen und den Erregern transportiert werden können. Die wirksamsten Antibiotika-Trägerpartikel sollen dann für eine Inhalationstherapie weiter entwickelt werden, damit Patienten sie einfacher anwenden können. Die Strategie zielt darauf ab, Wirkstoffkonzentrationen in der Lunge lokal zu erhöhen, um die Therapiedauer zu verkürzen, Nebenwirkungen zu mindern und damit die Bereitschaft der Patienten zur Therapie zu verbessern.

 

Förderzeitraum:
2017 - 2020
Gesamte Fördersumme:
bis zu 3 Mio. Euro
Anzahl der Projekte:
1 Verbund mit insgesamt 6 Zuwendungsempfängern

Neuigkeiten

 


Pressemitteilung vom 12.03.2020

 

Robert Koch-Institut Berlin

Susanne Glasmacher Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Welttuberkulosetag 2020 - Fortschritte und Ziele

Mit dem Jahr 2020 hat ein Jahrzehnt begonnen, das für die Elimination der Tuberkulose entscheidend sein wird“, betont Prof. Dr. Lothar H. Wieler, Präsident des Robert Koch-Instituts, anlässlich des Welttuberkulosetags am 24. März weiterlesen…

https://idw-online.de/de/news743176

 


Pressemitteilung vom 11.12.2019

Klinikum der Universität München

Philipp Kressirer Kommunikation und Medien

Tuberkulose: Neuer Wirkstoff BTZ-043 gegen Tuberkulose erstmals an Patienten verabreicht

Das Tropeninstitut am Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München führt derzeit unter der Leitung von Professor Michael Hoelscher eine klinische Studie durch. Seit Mitte November werden darin erstmals Tuberkulose-Patientinnen und Patienten mit der neuen Substanz BTZ-043 in Kapstadt, Südafrika, behandelt. Die Studie wird im PanACEA Konsortium in Zusammenarbeit mit dem TASK Applied Science Clinical Research Centre, dem University of Cape Town Lung Institute (UCTLI) und dem Radboud University Medical Center durchgeführt.

Hier geht’s zur Pressemitteilung …

https://idw-online.de/de/news728878

 


 

ANTI-TB Konsortium Meeting in Karlsruhe

Foto: Gebäude 30.45, C. Feldmann, privatZweimal im Jahr trifft sich das BMFT geförderte ANTI-TB Konsortium im Wechsel an den jeweiligen Partner-Instituten - in der Regel im Frühjahr und Herbst. Alle Partner kommen zusammen, um den Fortschritt zu diskutieren und die gemeinsamen Arbeiten des Konsortiums zu synchronisieren.

Vom 5. bis 6.Mai 2019 fand das dritte Konsortium-Treffen im Institut für Anorganische Chemie (AK Claus Feldmann) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) statt. Während des Treffens wurden von allen Partnern die aktuellen Forschungsergebnisse präsentiert und im Konsortium rege diskutiert.  Am Vormittag des zweiten Tages trafen sich alle Teilnehmenden, um gemeinsam das weitere Vorgehen und anstehende Aufgaben für die zweite Hälfte des Förderzeitraums (2017-2020) zu besprechen.

 

 

 

 


 

Lesetipp: Nanopartikel – Einsatz in der Medizin

Nanopartikel können in vielen Bereichen der Medizin wertvolle Dienste leisten: Ob in der Diagnostik, wie z.B. bei der Früherkennung verschiedener Krebsarten oder in der Therapie, durch die Entwicklung sogenannter Nanocarrier, die Medikamente gezielt zu den Krankheitsherden bringen können. Das Helmholtz Zentrum München hat in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL) auf Ihrem Portal Lungeninformationsdienst nun einen Übersichtsartikel über den aktuellen Stand der Forschung und die Zukunft der medizinischen Nanopartikel verfasst: www.lungeninformationsdienst.de

 


Herzlichen Glückwunsch: Wissenschaftler vom ANTI-TB Team gewinnt Winfried Möller Research Award

 
Preisvergabe auf dem „International Society for Aerosols in Medicine (ISAM) 2019 Congress", 27. May 2019, Miles Davis Hall, Montreux Convention Center, Montreux / Schweiz (Foto von C.-M. Lehr, privat)02.06.2019. Benedikt Huck, Doktorand im ANTI-TB Team „Wirkstoff-Transport" von Claus-Michael Lehr am Saarbrücker Helmholtz Institut für Pharmazeutische Forschung (HIPS), hat seine Arbeit auf dem Kongress der „International Society for Aerosols in Medicine“ (ISAM) in Montreux / Schweiz, 2019 vorgestellt und dafür den „Winfried Möller Research Award“ gewonnen.

Dieser Preis wurde in Andenken an den 2017 verstorbenen Professor Winfried Möller von seiner Familie, Freunden und Kollegen gestiftet und unter der Schirmherrschaft der AtemWeg-Stiftung vergeben. Der Preis ist mit 500 Euro dotiert und soll junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für ihre Forschungsergebnisse auszeichnen, die im Arbeitsgebiet Prof. Möllers zu Aerosolpartikeln und ihrer Wechselwirkungen in der Lunge liegen.

Auf dieser alle zwei Jahre stattfindenden internationalen Konferenz kommen über 200 Aerosol-Wissenschaftler, Pharmazeuten, Fachärzte aus der Klinik sowie Vertreter von Zulassungsbehörden aus der ganzen Welt zusammen.

 

 

 

 


 

ANTI-TB Konsortium Meeting in Hannover

Photo: K. Schwarz, privatZweimal im Jahr trifft sich das BMFT geförderte ANTI-TB Konsortium im Wechsel an den jeweiligen Partner-Instituten - in der Regel im Frühjahr und Herbst. Alle Partner kommen zusammen, um den Fortschritt zu diskutieren und die gemeinsamen Arbeiten des Konsortiums zu synchronisieren.

Am 4. und 5. Oktober trafen sich die Projektpartner am Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) in Hannover.  Der Koordinator Professor Ulrich E. Schaible (Forschungszentrum Borstel) konnte 20 Teilnehmer*innen, darunter als Gäste Frau Dr. Leonhardt, VDI/VDE-IT, und den externen Berater des Verbundes, Dr. Hesterkamp, Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung/TPMO zu dem zweiten Treffen begrüßen.

Die Projektpartner trafen sich, um über die Fortschritte in den einzelnen Teilprojekten zu berichten. Dazu wurden die aktuellen Forschungsergebnisse präsentiert, in der großen Runde diskutiert und nächste Schritte besprochen.

Am darauffolgenden Tag hatten alle Teilnehmenden die Gelegenheit das Fraunhofer ITEM (Partnerin: Dr.-Ing. Katharina Schwarz, Bildmitte) zu besuchen und sich über die Projekte dort durchgeführten zu informieren.

 

 

 


 

Pressemitteilung: 24.10.2017

Mit kleinen Teilchen gegen die Tuberkulose: BMBF unterstützt nanomedizinisches Forschungsprojekt im Kampf gegen therapieresistente Erreger

 
Der Forschungsverbund ANTI-TB erhält in den nächsten drei Jahren Fördergelder des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Höhe von 2,8 Millionen Euro. Ziel des Projektes ist es, die Therapiesituation bei resistenten Tuberkuloseerregern mit Hilfe von Nanotransportern zu verbessern. Zu den Projektpartnern zählen das Forschungszentrum Borstel, Leibniz-Institut für Medizin und Biowissenschaften (FZB), das Karlsruhe Institut für Technologie (KIT), das Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin Hannover (ITEM), das Helmholtz Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU-HW) und das biopharmazeutische Unternehmen Rodos Biotarget GmbH (RBT). Das Forschungszentrum Borstel ist Koordinator dieses innovativen Forschungsverbundes. Die Rodos Biotarget übernimmt die Kommerzialisierung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse.

Die Tuberkulose stellt mit weltweit 2,2 Milliarden Infizierten die wichtigste Bakterieninfektion des Menschen dar. Allein im Jahr 2015 erkrankten laut WHO weltweit 10,4 Millionen Menschen an einer Tuberkulose – 1,8 Millionen starben an den Folgen der Infektion. Die Bekämpfung wird durch das vermehrte Auftreten therapieresistenter Erregerstämme behindert, die durch die hohe Zahl an Therapieabbrüchen weiter forciert wird. „Patienten mit einer multiresistenten oder einer extensiv resistenten Tuberkulose müssen bis zu 24 Monate lang Medikamente mit teilweise hohen Nebenwirkungen einnehmen. Mit unserem neuen Therapieansatz möchten wir genau hier ansetzen, um die Nebenwirkungen zu minimieren und zugleich die Therapiedauer zu verkürzen. Wir hoffen, dass so die Bereitschaft der Patienten zur Therapie steigt und wir Abbruchraten von bis zu 50% auf diese Weise reduzieren können“, so Prof. Ulrich Schaible, Direktor des Programmbereichs Infektionen am Forschungszentrum Borstel und Koordinator des Verbundvorhabens.

Um diese unbefriedigende Therapiesituation zu verbessern und weitere Resistenzentwicklungen zu vermindern, nutzt das Verbundvorhaben ANTI-TB einen nanomedizinischen Ansatz. Dazu sollen wirkstoffbeladene Trägersysteme, die nur wenige Nanometer groß sind, konstruiert und deren Oberfläche mit Adressmolekülen modifiziert werden. Mit Hilfe dieser sogenannten Antibiotika-beladenen Nanocarrier können Infektionsherde in der Lunge zielgerichtet erreicht und behandelt werden. „Ziel unseres Verbundvorhabens ist es, die Antibiotika-Nanocarrier bis zur Schwelle der klinischen Testung zu entwickeln. Dafür sollen die wirksamsten Varianten für eine aerosolbasierte Inhalationstherapie formuliert werden.“ erläutert Prof. Schaible. „Durch die Inhalation wollen wir stark erhöhte Wirkstoffkonzentrationen in der Lunge erzielen, um so die Therapiedauer zu minimieren und diese weniger belastend zu gestalten.“

Im Bereich der Bildgebungstechniken und der Tumortherapie werden Nanomaterialien in der Medizin intensiv untersucht und teilweise bereits eingesetzt. Der Einsatz von Nanomaterialien als Transportsysteme für Antibiotika wurde bisher deutlich weniger untersucht. Das Forschungsvorhaben ANTI-TB setzt genau an diesem Punkt an. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Chemikern, Pharmazeuten und Mikrobiologen innerhalb dieses Konsortiums soll ein neues Therapiekonzept entwickelt werden, welches in Zukunft auch für andere Krankheiten angewendet werden könnte. Während am KIT und bei Rodos Biotarget neuartige Nanocarrier designt, und am ITEM und HIPS inhalierbare Formulierungen entwickelt werden, übernimmt das Pharmazeutische Institut der Universität Halle die toxikologischen Studien. Das FZB mit seiner Expertise in der Tuberkuloseforschung verwendet entsprechende Infektionsmodelle, um die Wirksamkeit der neuen Therapeutika gegen den Tuberkuloseerreger zu untersuchen. Als beteiligtes Unternehmen wird Rodos Biotarget die wirksamsten Formulierungen nach internationalen Qualitätsmaßstäben herstellen und die Vermarktung vornehmen.

Vor dem Hintergrund zunehmender Resistenzen von bakteriellen Krankheitserregern gegenüber antibakteriellen Wirkstoffen richtete das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahre 2016 das Programm „Förderung von Diagnostika und neuartigen Therapien zur Behandlung bakterieller Infektionen“ ein. Das BMBF möchte auf diesem Wege sowohl die Entwicklung neuer Diagnostika für den zielgerichteten Einsatz von Antibiotika als auch die Entwicklung neuartiger Therapien zur Behandlung bakterieller Infektionen in der Humanmedizin fördern und vorantreiben. Das Forschungsvorhaben ANTI-TB wurde seitens der BMBF Ende September bewilligt und wird seine Arbeit am 01.10.2017 aufnehmen.


 

Teilprojekte

 

Bioverteilung und Effizienztestung neuer Nanocarrier-Antibiotika

Förderkennzeichen: 16GW0164K
Gesamte Fördersumme: 920.886 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Ulrich E. Schaible
Adresse: Forschungszentrum Borstel Leibniz Lungenzentrum
Parkallee 1-40
23845 Borstel
 

Synthese anorganischer Antibiotika-beladener Nanocontainer

Förderkennzeichen: 16GW0165
Gesamte Fördersumme: 473.184 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Claus Feldmann
Adresse: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Engesserstr. 15
76131 Karlsruhe
 

Inhalative Applikation

Förderkennzeichen: 16GW0166
Gesamte Fördersumme: 289.995 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Katharina Schwarz
Adresse: Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM)
Nikolai-Fuchs-Str. 1
30625 Hannover
 

Optimierung der Wechselwirkungen mit dem Flüssigkeitsfilm der Lunge und Entwicklung einer Pulverformulierung zur Inhalation der Antibiotika-Nanocarrier Systeme

Förderkennzeichen: 16GW0167
Gesamte Fördersumme: 453.525 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Claus-Michael Lehr
Adresse: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH
Universitätscampus E8 1
66123 Saarbrücken
 

In-Vitro und In-Vivo Toxikologie von Antibiotika Nanocarrier

Förderkennzeichen: 16GW0168
Gesamte Fördersumme: 293.814 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Prof. Dr. Lea Ann Dailey
Adresse: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Wolfgang-Langenbeck-Str. 4
06120 Halle
 

Synthese Antibiotika-beladener Nanocarrier (NC)

Förderkennzeichen: 16GW0169
Gesamte Fördersumme: 405.215 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2020
Projektleitung: Dr. Robert Gieseler-von der Crone
Adresse: Rodos Biotarget GmbH
Feodor-Lynen-Str. 31
30625 Hannover

 

Projektpartner

 

                                                Programmbereich Infektionen, Zelluläre Mikrobiologie / Bioanalytische Chemie

 

                                                Institut für Anorganische Chemie (AOC)

 

                                                Forschungsbereich Chemikaliensicherheit und Toxikologie, Abteilung Aerosoltechnologie und -biophysik

 

        Forschungsbereich Neue Wirkstoffe, Abteilung Wirkstoff-Transport

 

                     Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie, Arbeitsgruppe Biopharmazie

 

                                               Biopharmazeutisches Unternehmen

   

Termine

 

++ Abgesagt ++ 17. - 20. Juni 2020, 15. Kongress für Infektionskrankheiten und Tropenmedizin, Congress Center Rosengarten, Mannheim

BioBarriers 2020 in Saarbrücken: + + + BioBarriers 2020 verschoben + + + + Die 13. Internationale Konferenz "Biological Barriers" wurde auf den 6. bis 8. September 2021 verschoben.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie wird der EMBO-Workshop Tuberkulose 2020 zu Tuberkulose 2021. From innovation to intervention, Paris, 13.-17.

Publikationen

  • Global tuberculosis report 2019, https://www.who.int/tb/global-report-2019.
  • Huck BC, Hartwig O, Biehl A, Schwarzkopf K, Wagner C, Loretz B, Murgia X, Lehr CM. Macro- and microrheological properties of mucus surrogates in comparison to native intestinal and pulmonary mucus. Biomacromolecules. 2019 Aug 16, doi: 10.1021/acs.biomac.9b00780. www.ncbi.nlm.nih.gov
  • Rein V, Meschkov A, Hagens K, Redinger N, Schepers U, Mehlhorn H, Schaible UE, Feldmann, C. Zirconyl Hydrogenphosphate Nanocontainers for Flexible Transport and Release of Lipophilic Cytostatics, Insecticides, and Antibiotics. Adv. Funct. Mater. 2019, 29: 1900543 doi.org
  • Amaral EP, Costa DL, Namasivayam S, Riteau N, Kamenyeva O, Mittereder L, Mayer-Barber KD, Andrade BB, Sher A. A major role for ferroptosis in Mycobacterium tuberculosis–induced cell death and tissue necrosis. J Exp Med. 2019 Mar 4; 216 (3):556-570 doi: 10.1084/jem.20181776. Epub 2019 Feb 20
  • Global tuberculosis report 2018
  • Kletting S, Barthold S, Repnik U, Griffiths G, Loretz B, Schneider-Daum N, de Souza Carvalho-Wodarz C, Lehr C-M. Co-culture of human alveolar epithelial (hAELVi) and macrophage (THP-1) cell lines. ALTEX 2018; 35 (2): 211-222. Open Access; www.altex.org
  • Murgia X, Loretz B, Hartwig O, Hittinger M, Lehr C-M. The role of mucus on drug transport and its potential to affect therapeutic outcomes. Advanced Drug Delivery Reviews 2018, 124: 82-97
  • Kuehn A, Kletting S, De Souza Carvalho-Wodarz C, Repnik U, Griffiths G, Fischer U, Meese E, Huwer H, Wirth D, May T, Schneider-Daum N, Lehr, C-M. Human alveolar epithelial cells expressing tight junctions to model the air-blood barrier. Altex 2016; 33 (3): 251-260. Open Access www.altex.org
  • Frenz T, Grabski E, Durán V, Hozsa C, Stępczyńska A, Furch M, Gieseler RK, Kalinke U. Antigen presenting cell-selective drug delivery by glycan-decorated nanocarriers. Eur J Pharm Biopharm 2015 Sep ;95(Pt A):13-7. doi: 10.1016/j.ejpb.2015.02.008. Epub 2015 Feb 19
  • Leidinger P, Treptow J, Hagens K, Eich J, Zehethofer N, Schwudke D, Oehlmann W, Lünsdorf H, Goldmann O, Schaible UE, Dittmar, KEJ, Feldmann C. Isoniazid@Fe2O3 Nanocontainers and Their Antibacterial Effect on Tuberculosis Mycobacteria. Angew Chem Int Ed 2015; 54:12597 onlinelibrary.wiley.com
  • Raesch SS, Tenzer S, Storck W, Rurainski A, Selzer D, Ruge CA, Perez-Gil J, Schaefer UF, Lehr, C-M. Proteomic and Lipidomic Analysis of Nanoparticle Corona upon Contact with Lung Surfactant Reveals Differences in Protein, but Not Lipid Composition. ACS Nano 2015, 9 (12): 11872-11885. pubs.acs.org
  • Griffiths G, Nyström B, Sable SB, Khuller GK. Nanobead-based interventions for the treatment and prevention of tuberculosis. Nature Rev Microbiol 2010;8:827 www.ncbi.nlm.nih.gov
  • Gieseler RK, Marquitan G., Hahn M. J., Perdon, L. A., Driesseny WHP, Sullivan SM, Scolaro MJ. DC-SIGN-Specific Liposomal Targeting and Selective Intracellular Compound Delivery to Human Myeloid Dendritic Cells: Implications for HIV Disease. Scand J Immunol. 2004; 59, 415–424