In vivo-Entwicklung der Antibiotikaresistenz bei Vancomycin-resistenten Enterokokken

• Antragsteller: Dr. Camilo Barbosa
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419853777

Die weltweite Antibiotikaresistenzkrise erfordert dringende Maßnahmen zur Schadensbegrenzung in der modernen Medizin und im Gesundheitswesen. Um die Lebensdauer und Wirksamkeit bisheriger und potenziell zukünftiger Medikamente zu verlängern, ist hierbei die Integration von alternativen Behandlungsstrategien, die evolutionäre Prinzipien in ihrem Kern einschließen, entscheidend. Diese Behandlungsstrategien profitierten weitgehend von den Erkenntnissen mehrerer experimenteller Evolutionsstudien, die systematisch den dynamischen Prozess evaluieren, in dem Bakterien unter einer Vielzahl von Bedingungen (d. h. sequenzielle oder Kombinationstherapie, evolutionäre Trade-offs oder hohe versus niedrige Arzneimitteldosis) Resistenzen entwickeln. Die Reproduzierbarkeit von in vivo Prozessen mittels experimenteller Evolution und die Eignung als paralleles Diagnoseinstrument zur Evaluation von alternativen Behandlungsstrategien vor Ort bleibt dennoch unklar. Daher zielt dieser Antrag darauf ab, zwei Ebenen der evolutionären Vorhersagbarkeit zu bewerten: Ist die experimentelle Evolution in der Lage, den in vivo evolutionären Prozess zu reproduzieren? Und wenn ja, kann man alternative evolutionäre Folgen vorhersagen, wenn Behandlungen systematisch modifiziert werden? Zur Beantwortung dieser Fragen, berücksichtigt dieser Antrag drei Hauptziele: (I) Die Charakterisierung der Faktoren, die am häufigsten zur in vivo Evolution der Resistenz in einem Krankenhaus führen. (II) Die Identifikation der phänotypischen und genomischen Veränderungen, die erforderlich sind, um Resistenzen in vivo unter Verwendung resistenter klinischer Isolate zu entwickeln. (III) Die Bewertung des Potentials der experimentellen Evolution als Werkzeug zur Vorhersage des Behandlungsdesigns unter Verwendung klinischer Isolate, die unterschiedlichen Umgebungen und Behandlungsstrategien ausgesetzt sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Andrew F. Read, Ph.D.; Dr. Robert James Woods, Ph.D.