Zrównoważony mikrobiom jelitowy nie tylko wspiera proces trawienia, lecz także stanowi istotny czynnik ochronny przed infekcjami. Naukowcy z Centrum Badań nad Infekcjami im. Helmholtza (HZI) pod kierunkiem prof. Tilla Strowiga, badacza w Niemieckim Centrum Badań nad Infekcjami (DZIF), chcą wykorzystać potencjał mikrobiomu do zapobiegania ciężkim zakażeniom. Odkryli, że bakterie gatunku Klebsiella oxytoca mogą wypierać chorobotwórcze bakterie z jelit i planują opracować z nich żywy produkt leczniczy. DZIF wspiera rozwój tego preparatu do etapu pierwszych testów klinicznych kwotą 2,2 mln euro.
Równowaga setek gatunków bakterii jelitowych może zostać zakłócona przez antybiotyki o szerokim spektrum działania. Wówczas mikrobiom z ochronnego ekosystemu przekształca się w źródło infekcji – wolne nisze zasiedlają patogeny. „Wiele zakażeń w organizmie ma swój początek w jelitach. Chorobotwórcze bakterie mogą tam tworzyć rezerwuar i stamtąd rozprzestrzeniać się na inne narządy. Naszym celem jest opracowanie metody eliminacji tego rezerwuaru zanim dojdzie do infekcji, poprzez oczyszczenie jelit z patogenów” – wyjaśnia dr Lisa Osbelt-Block, kierownik projektu i badaczka DZIF, pracująca jako postdok w zespole prof. Strowiga. „Zamiast tworzyć nowe substancje przeciwdrobnoustrojowe – które choć potrzebne, uszkadzają także elementy mikrobiomu – stawiamy na podejście oparte na mikrobiomie.”
W badaniach laboratoryjnych i na modelach mysich wykazano, że Klebsiella oxytoca może wypierać z jelit różne patogeny, w tym Salmonella oraz Klebsiella pneumoniae. Sama K. pneumoniae odpowiada rocznie za około 800 tys. zgonów na świecie i wykazuje rosnącą oporność na popularne antybiotyki. K. oxytoca konkuruje z patogenami o te same źródła składników odżywczych, a ponadto potrafi zmieniać warunki panujące w jelitach, umożliwiając odtworzenie prawidłowej społeczności bakterii. W ten sposób przywraca się równowagę mikrobiomu.
Od laboratorium do kapsułki – droga do zastosowania klinicznego
„Największym wyzwaniem jest fakt, że rozwijamy żywy produkt leczniczy (LBP)” – podkreśla prof. Till Strowig, kierownik działu „Mikrobiologiczna regulacja odporności” w HZI, gdzie powstał projekt DeKox. „W odróżnieniu od dostępnych w sprzedaży probiotyków, LBP jest lekiem i wymaga pełnych badań klinicznych oraz rejestracji” – dodaje Strowig, który kieruje także badaniami w obszarach „Infekcje związane z opieką zdrowotną” oraz „Infekcje pozaszpitalne na granicach śluzówkowych”, a także koordynuje projekt DZIF „Mikrobiom”. Dzięki środkom z programu DZIF FlexFund naukowcy chcą wybrać najlepszego kandydata do dalszego rozwoju spośród kilku wariantów produktu oraz opracować procesy produkcji i kontroli jakości. „Docelowo chcemy otrzymać kapsułkę, w której – zamiast antybiotyku – znajdzie się liofilizowana bakteria. Następnie przejdziemy do pierwszej fazy badań klinicznych” – wyjaśnia dr Osbelt-Block. Terapia LBP może być szczególnie przydatna u pacjentów z przewlekłym nosicielstwem K. pneumoniae wynikającym z niedoboru odporności.
Po stronie klinicznej zespół HZI współpracuje z grupą „Kliniczne badania mikrobiomu” pod kierunkiem prof. Marii Vehreschild z Uniwersyteckiej Kliniki w Kolonii. Badaczka DZIF i specjalistka chorób zakaźnych koncentruje się na terapii opartej na mikrobiomie. W projekt zaangażowana jest także prof. Katharina Schaufler, kierująca działem „Epidemiologia i ekologia oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe” w HZI–Helmholtz-Institut für One Health (HIOH), która prowadzi testy wirulencji kandydatów, aby potwierdzić ich bezpieczeństwo.
Josef Penninger, dyrektor naukowy HZI, podkreśla znaczenie tego przedsięwzięcia: „DeKox to przykład translacyjnego podejścia, które chcemy rozwijać w HZI. W krótkim czasie projekt przeszedł od badań podstawowych do przygotowania próby klinicznej. Gratuluję całemu zespołowi i życzę dalszych sukcesów.”
Dotychczasowy rozwój DeKox był wspierany m.in. przez inicjatywę GO-Bio initial Federalnego Ministerstwa Badań, Technologii i Kosmosu (BMFTR), fundusz translacyjny HZI oraz programy innowacyjne Helmholtza. W ramach programu wspierania przedsiębiorczości Helmholtz Enterprise zespół planuje założenie spółki „Arvalus Therapeutics”. Finansowanie DZIF rozpoczęło się 1 sierpnia 2025 r. i potrwa 40 miesięcy.
Źródło: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
