Neue Medikamente gegen Aspergillus fumigatus?
Pilzinfektionen sind weltweit auf dem Vormarsch. Laut einer Studie der Manchester Fungal Infection Group infizierten sich im Jahr 2022 rund 6,5 Millionen Menschen mit einem krankheitserregenden Pilz, rund 3,8 Millionen starben an den Folgen - fast doppelt so viele wie noch 2012. Im Rahmen einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung, einer Intensivbehandlung, eines Lungenkrebses oder einer hämatologischen Malignität erkranken demnach jährlich über 2 Mio. Menschen an invasiver Aspergillose. Die Mortalitätsrate beträgt 85,2 %. Die jährliche Inzidenz der chronischen pulmonalen Aspergillose liegt bei 1.837.272, mit 340.000 (18,5 %) Todesfällen. Selbst mit Antimykotika lässt sich die Sterblichkeit bei einer invasiven Infektion mit Aspergillus fumigatus kaum drücken. Da resistente Pilzstämme zunehmen, wird die Behandlung immer schwieriger und neue Therapien werden dringend benötigt. Ein Team der Universitätsmedizin Würzburg fand jetzt eine vielversprechende Strategie gegen Pilzinfektionen.
Einsatz von small interfering RNA (siRNA)
Um den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus gezielt anzugreifen, kombinierte das Team einen so genannten RNAi-Ansatz mit einer optimierten Verabreichungstechnologie aus der Nanomedizin. Ribonukleinsäure (RNA) spielt eine zentrale Rolle bei der Umsetzung der genetischen Information. Die RNA-Interferenz (RNAi) ist eine Art Genschalter, bei dem RNA-Moleküle wie small interfering RNA (siRNA) oder microRNA (miRNA) gezielt bestimmte Gene ausschalten. „Unsere Studie knüpft an die Entdeckung der RNA-Interferenz an, für die 2006 der Nobelpreis für Medizin verliehen wurde. Während siRNA-Therapien bereits gegen genetische Erkrankungen eingesetzt werden, ist unsere Arbeit die erste erfolgreiche Anwendung dieser Technologie gegen einen humanpathogenen Pilz in Infektionsmodellen. Die genetischen Unterschiede zwischen Pilz und Mensch bieten hier einzigartige therapeutische Möglichkeiten“, erklärt Erstautorin Dr. Yidong Yu vom Zentrum für Experimentelle Molekulare Medizin (ZEMM) und der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Würzburg (UKW).
Liposomen mit Amphotericin B kombiniert
Eine der größten Herausforderungen sei es gewesen, die siRNA so zu verpacken, dass sie die dicke Zellwand des Pilzes durchdringe. „Der Trick bestand darin, anionische Liposomen mit geringen Mengen des Antipilzmittels Amphotericin B zu kombinieren“, berichtet Ko-Erstautorin Theresa Vogel. Anionische Liposomen sind winzige Fettbläschen mit einer negativen Ladung. Amphotericin ist ein bewährtes Medikament gegen Pilzinfektionen, das die Zellwände des Pilzes durchlässiger macht, sodass die siRNA besser in die Pilzzellen eindringen kann, um gezielt drei wichtige Gene zu hemmen, die für das Wachstum des Pilzes notwendig sind. Das Konzept entwickelten die Wissenschaftlerinnen in enger Zusammenarbeit mit Dr. Krystyna Albrecht und Prof. Jürgen Groll vom Institut für Funktionswerkstoffe der Medizin und der Zahnheilheilkunde (FMZ) am UKW, die verschiedene Nanopartikel-Strategien testeten, bis der Durchbruch gelang.
„Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass diese Methode das Pilzwachstum stark reduziert und belegen erstmals die Wirksamkeit von siRNA als Mittel gegen Pilzinfektionen beim Menschen“, fasst Seniorautor Prof. Andreas Beilhack von der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des UKW zusammen. „Die Studie ist von besonderer Bedeutung, da Infektionen mit Aspergillus fumigatus weltweit zunehmen und Resistenzen gegen gängige Antimykotika immer häufiger auftreten. Die siRNA-Strategie könnte nicht nur gegen Aspergillus fumigatus, sondern auch gegen andere gefährliche Pilzerreger eingesetzt werden.“ Ein weiterer innovativer Aspekt der Studie sei zudem der Einsatz von Insektenlarven anstelle von Mäusen als Infektionsmodell gewesen, um Tierversuche mit Säugetieren zu reduzieren.
Quelle: idw/UKW
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