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Internationale Kooperationen zur Verbesserung der Behandlung von Pilzinfektionen
Die Arbeitsgruppe von ao.Univ.-Prof. Dr. Hubertus Haas von der Sektion für Molekularbiologie (Leiter Univ.-Prof. Dr. Peter Loidl) am Biozentrum ist nach den letzten beiden FWF-Kuratoriumssitzungen an zwei internationalen Netzwerkprojekten beteiligt. Die Forschungsprojekte im Rahmen des Infect-ERA-NET bzw. des D-A-CH Programms zielen auf ein verbessertes Verständnis des Stoffwechsels von relevanten Pilzen.
Die Zunahme von Pilzinfektionen zählt zu den großen Herausforderungen der Infektionsforschung im 21. Jahrhundert. Sowohl erworbene Immundefizienzen als auch medizinische Fortschritte, vor allem auf dem Gebiet der Immunsuppression, führen zu einem Anstieg opportunistischer Pilzinfektionen. Insbesondere invasive Verlaufsformen stellen dabei eine schwerwiegende und oftmals lebensbedrohliche Komplikation dar, wobei vorwiegend PatientInnen unter Chemotherapie oder nach Knochenmarktransplantation betroffen sind. Die Behandlung solcher Infektionen wird durch eine späte Diagnostik, die eingeschränkte Verfügbarkeit antimykotischer Substanzen und neuerdings auch durch die Entstehung von Resistenzen erschwert.
Fokus auf Schimmelpilzen
Das Team um Prof. Haas beschäftigt sich bereits seit über 25 Jahren mit pilzspezifischen Stoffwechselwegen und Regulationskreisläufen. „Unser Fokus liegt dabei auf der Bedeutung von Schimmelpilzen in der Medizin und Biotechnologie. Beispiele hierfür sind die Siderophor-vermittelte Eisenaufnahme und der Sekundärstoffwechsel wie etwa die Antibiotikaproduktion“, erklärt Prof. Haas, dessen Arbeitsgruppe 2013/14 mit intensiver nationaler und internationaler Vernetzung an 14 publizierten Studien beteiligt war – bei sechs davon federführend.
Der weit verbreitete Schimmelpilz Aspergillus fumigatus hat als opportunistisch-pathogener Erreger und Hauptverursacher der Aspergillose zunehmend an Aufmerksamkeit und Bedeutung gewonnen. Am natürlichen Standort - im Boden oder auf verrottendem organischem Material - produziert dieser Pilz zahlreiche kleine Sporen, die effizient in die Umgebung ausgebracht werden. „Die ständig eingeatmeten Sporen werden im gesunden Menschen rasch von einer funktionierenden Immunabwehr eliminiert. Im immunsupprimierten Patienten kann es jedoch zur Invasion und systemischen Infektion kommen“, weiß der Pilzexperte.
AspMetNet (Aspergillus Metabolic Network)
Im AspMetNet-Projekt sollen, ausgehend von Transkriptionsprofilen, die mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung erhoben werden, der Stoffwechsel von Aspergillus fumigatus auf Basis der annotierten Genomsequenz modelliert und essentielle Pilz-spezifische Stoffwechselwege identifiziert werden. Die nachfolgende Validierung durch funktionelle Gencharakterisierung soll schließlich aussichtsreiche Zielproteine für die Verbesserung der therapeutischen Intervention bei Pilzinfektionen liefern.
AspMetNet ist eines von acht transnationalen Forschungsnetzwerken, die im Zuge der ersten Infekt-ERA Ausschreibung (http://www.infect-era.eu/1st-call-2013)gefördert werden und ist dabei das einzige Projekt, das sich mit Pilzen befasst. Die Projekt-Koordination liegt bei Prof. Sven Krappmann (University Hospital Erlangen, Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nürnberg, DE). Neben der Medizinischen Universität Innsbruck mit Prof. Hubertus Haas fungieren die Julius-Maximilians-Universität Würzburg und die Tel Aviv University als weitere Projektpartner.
Infect-ERA Anträge müssen von mindestens drei, maximal sechs Forschungsgruppen aus mindestens drei verschiedenen teilnehmenden Partnerländern getragen werden. Der österreichische Anteil an Infekt-ERA-Forschungsnetzwerken wird durch den FWF koordiniert und finanziert.
D-A-CH-Projekt: Eisen-Sensing in Aspergillus fumigatus
Schon in früheren Arbeiten hat die Arbeitsgruppe um Hubertus Haas gezeigt, dass die Eisenaufnahme und deren Regulation essentiell für die Virulenz von Aspergillus fumigatus sind. Aufgrund der fundamentalen Unterschiede zu den entsprechenden Mechanismen beim Menschen, stellen diese Pilz-spezifischen Systeme ein attraktives Ziel für die Verbesserung von Diagnose und Therapie von Pilzinfektionen dar. „Ziel des nunmehr genehmigten D-A-CH-Projektes – einer Kooperation zwischen Genetikern, Biochemikern und Strukturbiologen – ist die detaillierte funktionelle und strukturelle Aufklärung der an der Eisenregulation beteiligten DNA-Proteinkomplexe. Außerdem sollen die pilzlichen Eisen-sensorischen Mechanismen identifiziert werden“, erklärt Prof. Haas, der in diesem Vorhaben mit dem Leibniz Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie in Jena sowie mit der Technischen Universität München zusammenarbeiten wird.
D-A-CH-Projekte sind koordinierte Projekte von Gruppen aus zumindest zwei Ländern aus Österreich (FWF), Deutschland (DFG) und der Schweiz (SNF) und basieren auf einem Abkommen (DACH Lead Agency-Verfahren), das der FWF mit einer Reihe von internationalen Forschungsförderungsorganisationen abgeschlossen hat, um die Förderung internationaler Forschungskooperationen zu ermöglichen.
(H.Haas/D.Heidegger)
Links:
Infect-ERA Info
Erste Infekt-ERA Ausschreibung
http://www.infect-era.eu/1st-call-2013
FWF Programmbeteiligung Infekt-ERA
http://www.fwf.ac.at/de/internationales/era-net_infect.html
DACH Lead Agency-Verfahren
http://www.fwf.ac.at/de/internationales/pdf/DACH-Lead-Agency-Verfahren-koordinierte-Programme.pdf
Sektion für Molekularbiologie
http://mol-biol.i-med.ac.at/
Arbeitsgruppe Molekulare Mikrobiologie
http://mol-biol.i-med.ac.at/wg/molec_microbiol.html