EXC 2124:  Kontrolle von Mikroorganismen zur Bekämpfung von Infektionen (CMFI)

• Fachliche Zuordnung: Mikrobiologie, Virologie und Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390838134

Die menschliche Gesundheit hängt entscheidend von Mikroorganismen ab, die die Mikrobiome unserer Körperoberflächen bilden. Im gesunden Zustand unterstützen diese kommensalen Mikroorganismen wichtige physiologische Körperfunktionen. Bakterielle Krankheitserreger verursachen hingegen jährlich Millionen Todesfälle, mit steigender Tendenz, aufgrund von Antibiotikaresistenzen und unzureichenden industriellen Antibiotika-Entwicklungsprogrammen. Die Verhinderung der Ausbreitung und Infektion durch antibiotikaresistente bakterielle Pathogene (ARBPs) ist für die Bewahrung medizinischer Errungenschaften des 20. Jahrhunderts essenziell. Der Exzellenzcluster "Controlling Microbes to Fight Infections" (CMFI) verfolgt einen interdisziplinären Forschungsansatz, basierend auf der Erkenntnis, dass die meisten ARBPs menschliche Mikrobiome als ihre Hauptreservoire nutzen. CMFI erforscht, wie Mikrobiome die Kolonisierung, Persistenz und Virulenz von ARBPs kontrollieren können, um neue Wege zur Prävention und Behandlung von ARBP-Infektionen zu entwickeln. Wegweisende Ergebnisse aus der ersten CMFI-Förderperiode zeigten, dass kommensale Mikrobiom-Mitglieder spezifische ARBPs ausschließen können, ohne die Integrität des Mikrobioms zu beeinträchtigen. CMFI identifizierte besonders relevante Kommensalen-Spezies, die Mikrobiome steuern können, entdeckte neuartige ARBP-eliminierende antimikrobielle Substanzen und zeigte, dass auch Medikamente zur Behandlung nicht-infektiöser Erkrankungen Mikrobiome beeinträchtigen können. CMFI-Forschende identifizierten zudem Mikroorganismen im Darm, die eine evolutionäre Geschichte mit ihren Wirten teilen und sich spezifisch an den Menschen angepasst haben. In Proof-of-Principle-Studien wurde demonstriert, wie Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus, ein wichtiges ARBP, aus dem nasalen Mikrobiom eliminiert werden kann. CMFI hat sich damit gut für eine neue, produktive Phase der Grundlagen- und Translationsorientierten Mikrobiomforschung mit einer noch breiteren, systemweiten Perspektive positioniert. Der Erfolg der ersten Phase basiert auf dem langjährigen, kollaborativen und interdisziplinären Forschungsnetzwerk des Clusters, das durch die Rekrutierung exzellenter neuer Wissenschatler:innen und die Schaffung eines integrativen technologischen und edukativen Umfelds weiter gestärkt wurde. Dieser Ansatz wird mit weiteren erstklassigen Rekrutierungen fortgesetzt. In Zukunft wird CMFI einen integrativen Forschungsansatz zur Mikrobiom-Kontrolle verfolgen, der auf die evolutionäre Anpassung mikrobieller Fitnessmechanismen, deren Bewertung auf Stammebene in dynamischen wirtsspezifischen Kontexten und deren klinische Verwertung fokussiert. CMFI wird die technologische Entwicklung, Ausbildung und Öffentlichkeitsarbeit weiter vorantreiben, um effektive Diagnostik und Interventionen zur Bekämpfung von ARBP-Infektionen und anderen Mikrobiom-assoziierten Erkrankungen zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Exzellenzcluster (ExStra)
• Antragstellende Institution: Eberhard Karls Universität Tübingen
• Beteiligte Institution: Universitätsklinikum Tübingen; Kliniken; Max-Planck-Institut für Biologie
• Sprecherinnen / Sprecher: Professorin Dr. Heike Brötz-Oesterhelt; Professorin Dr. Ruth Ley, Ph.D.; Professor Dr. Andreas Peschel
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Largus Angenent, Ph.D.; Professorin Ana Rita Gontao Brochado, Ph.D.; Professorin Dr. Stephanie Grond; Professor Dr. Mathias Heikenwälder; Professor Dr. Daniel H. Huson; Professor Dr. Reiner Jumpertz-von Schwartzenberg; Professor Dr. Andreas Kappler; Professor Dr. Eric Kemen; Professor Dr. Peter Gottfried Kremsner; Professor Dr.-Ing. Hannes Link; Professor Dr. Peter Loskill; Professorin Dr. Lisa Maier; Professorin Dr. Kay Katja Nieselt; Professorin Dr. Francine Ntoumi; Professor Dr. Nico Pfeifer; Maria Alexandra Spyrou, Ph.D.; Professor Dr. Christoph Karl Stein-Thöringer; Professor Samuel Wagner, Ph.D.; Professorin Dr. Juliane Walz; Professor Alexander Weber, Ph.D.; Professor Detlef Weigel, Ph.D.; Professorin Dr. Nadine Ziemert