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Artikel von BioM über die bayerische Biotechnologiebranche

Mit „Ionic Liquids“ gegen Biofilme

Die Bayerische Forschungsstiftung bewilligt aktuell 4,5 Millionen Euro für neun neue Technologieprojekte in den LifeSciences. BioM möchte auf die spannenden Projekte aufmerksam machen und in einer losen Reihe einige der unterstützten Projekte vorstellen.

Die Bayerische Forschungsstiftung berät jährlich über Projektanträge mit einem Gesamtvolumen von über 50 Millionen Euro. Nun bewilligte der Stiftungsrat Zuschüsse in Höhe von insgesamt 4,5 Millionen Euro für neun Technologieprojekte. Die Digitalisierung der Wirtschaft ist in aller Munde und so findet sich dieses Thema auch in den ausgewählten Projekten aus dem Bereich Life Sciences.


BioM möchte auf die spannenden Projekte aufmerksam machen und auf diesem Weg einige der durch die Bayerische Forschungsstiftung (https://www.forschungsstiftung.de/) unterstützten Projekte vorstellen - angefangen mit dem Projekt „Ionic Liquids“, das schon Ende 2016 in die Förderung aufgenommen wurde.


Das Projekt „Osmoprotektive ionische Flüssigkeiten“ startete im November letzten Jahres mit einem Kick-off Meeting der beteiligten Forschungspartner: dem Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie der Universität Würzburg (Lehrstuhl Prof. Dr. Dr. Meinel), der L+S AG in Bad Bocklet und der Gen-Plus in München. Im Zuge dieses Projektes forschen die Projektpartner an „Ionic Liquids“ als neue Strategie im Kampf gegen Biofilm-bedingte Antibiotikaresistenzen.


Der übermäßige Einsatz von Antibiotika und eine unzureichende Behandlung bakterieller Infektionen ließen die Zahl der Antibiotikaresistenzen in den letzten Jahren dramatisch steigen, eine Fülle von Medienberichten in der letzten Zeit machte den anschwellenden Handlungsdruck förmlich spürbar. Im Hinblick auf Resistenzmechanismen sind neben den in erster Linie betrachteten Mutationen im bakteriellen Genom jedoch vor allem die wesentlich seltener ins Blickfeld geratenden „Biofilme“ dafür verantwortlich, dass die Erreger auf bestimmte Antibiotika nicht mehr ansprechen.


Bei Biofilmen handelt es sich um Aggregate von Mikroorganismen, die in eine selbst produzierte Matrix von Exopolysacchariden (EPS) eingebettet sind. Die Zellen haften sowohl aneinander als auch an verschiedenen Oberflächen und sind zudem noch wie eingekapselt. Derartige Biofilme bilden sich beispielsweise auf Implantaten oder chronischen Wunden und führen zu anhaltenden Infektionen und schlechter Wundheilung. Biofilme stellen zudem eine physikalische Barriere dar, die bei einer Antibiotikatherapie die Permeation der Arzneistoffe in den Biofilm und damit deren Wirksamkeit maßgeblich beeinträchtigt.


Neue Konzepte sind demnach notwendig, um eine effektive Antibiotikatherapie – gerade in Zeiten des sparsameren Gebrauchs - zu gewährleisten. Im Fokus des aktuellen Projektes steht dabei eine neuartige Strategie namens „Ionic Liquids“. Bei Ionic Liquids handelt es sich um Salze, die bei Temperaturen unter 100 °C flüssig sind. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften einer solchen ionischen Flüssigkeit können durch die Wahl der organischen Verbindung und des Gegenions optimiert werden.

Im Rahmen des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Projektes suchen Wissenschaftler an der Universität Würzburg nach Gegenionen, die sich für die Synthese von antibiotischen Ionic Liquids als Pharmazeutika eignen. Die resultierenden Salze werden daraufhin in Kooperation mit der L+S AG hinsichtlich ihrer physikochemischen Eigenschaften, der antimikrobiellen Aktivität und der Pharmakokinetik untersucht. Ziel ist es, Ionic Liquids mit erhöhter Wasserlöslichkeit und verringerter minimaler Hemmkonzentration herzustellen. Da die pharmazeutische Formulierung der Ionic Liquids eine große Herausforderung darstellt, werden sich diesem Problem die Formulierungsspezialisten bei Gen-Plus in München widmen.


Die idealen antibiotische Ionic Liquids sollten im Ergebnis eine verbesserte Löslichkeit, Freisetzung und Stabilität aufweisen und zum anderen Membranen besser durchdringen können. Damit Ionic Liquids eine vielversprechende Strategie im Kampf gegen Biofilm-vermittelte Antibiotikaresistenzen darstellen können, ist dem bayerischen Kooperationsprojekt der beste Erfolg zu wünschen.


Weitere Informationen:


https://forschungsstiftung.de/Projekte/Details/Antibiotisch-osmoprotektive-Ionische-Fluessigkeiten.html


Labor L+S AG

Tel: +49 9708-9100-0

Fax: +49 9708-9100-36

E-Mail: service@labor-ls.de

Mangelsfeld 4, 5, 6

D-97708 Bad Bocklet-Großenbrach

www.labor-ls.de


Gen-Plus GmbH & Co KG

Dr. Markus Dachtler

Managing Director

Tel. +49 89-780179-64

E-Mail: markus.dachtler@gen-plus.de

Staffelseestraße 6

D-81477 München

www.gen-plus.de


Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie der Universität Würzburg