Petrischalen im Labor.
Petrischalen im Labor.

Bakteriophagen

Bakteriophagen – auch kurz Phagen – sind nach dem griechischen Wort »phagein« für Fressen benannt. Es handelt sich um Viren, die spezifisch und ausschließlich Bakterien infizieren, sich in ihnen vermehren und diese dann im Zuge der Infektion zu zerstören.

Phagen stellen daher ein wirksames Werkzeug dar, um Bakterien zu bekämpfen. Anwendungen reichen von der Entwicklung von Therapien gegen bakterielle Infektionen, über die Konservierung von Lebensmitteln bis zum Abbau von Biofilmen in technischen Systemen. Darüber hinaus werden Phagen zur Herstellung von Antikörpern, zur bakteriellen Diagnostik und für biotechnologische Prozesse eingesetzt.

Bakteriophagen
© Fraunhofer IGB
Plaques durch Bakteriophagen.

Leistungsangebot

 

Die Arbeitsgruppe von Prof. Bailer beschäftigt sich umfassend mit dem wegweisenden Thema des anwendungsbezogenen Einsatzes von Bakteriophagen zur gezielten Keimreduktion. Kernpunkte sind hierbei Identifikation, Engineering, Kultivierung, Lagerung und Formulierung von Phagen.

Therapeutischer Einsatz von Bakteriophagen gegen bakterielle Infektionen

Das therapeutische Potenzial von Phagen wird in einigen osteuropäischen Ländern seit langem bereits erfolgreich als Antibiotika-Alternative zur Therapie unterschiedlichster Infektionen genutzt. Sowohl leichte wie schwere bakterielle Infektionen, etwa Brandwunden, Entzündungen des Knochenmarks, der Netzhaut oder Mukoviszidose-assoziierte Infektionen, können mit Phagen behandelt werden.

Phagen gegen Karieserreger

Dass Phagen wirklich gezielt Bakterien zerstören können und sich für eine medizinische Anwendung eignen, haben auch wir am IGB beispielhaft für Karieserreger gezeigt.

Haben Sie Interesse, den Einsatz von Phagen gegen Karies therapeutisch umzusetzen? Kommen Sie mit uns ins Gespräch!

Phagen als Alternative zu Antibiotika

Aufgrund der Zunahme multiresistenter Bakterien wie Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) oder Extended Spectrum β-Lactamase (ESBL) produzierenden Erregern wurde auch in Westeuropa erkannt, dass Phagen eine effektive Alternative zu Antibiotika bzw. zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Erreger darstellen.

Bakterielle Antibiotika-Resistenzen umgehen

Wir entwickeln mit Ihnen Phagen spezifisch für Ihre therapeutische Fragestellung! Kontaktieren Sie uns!

Entfernung von kontaminierenden Bakterien mit Phagen

Das Anwendungsgebiet von Phagen beschränkt sich jedoch nicht ausschließlich auf therapeutische Zwecke. Darüber hinaus eignen sich Phagen überall dort, wo kontaminierende Bakterien gezielt entfernt werden sollen, beispielsweise zur Lebensmittelkonservierung oder zum Abbau von Biofilmen in der Medizintechnik.

Mit Phagen gegen Biofilme

Wollen Sie Biofilme eliminieren oder kontaminierende Bakterien entfernen? Sprechen Sie uns an, damit wir für Sie eine Lösungsstrategie auf der Basis von maßgeschneiderten Phagen entwickeln können!

Phagen zur biointelligenten Steuerung biotechnologischer Produktionsprozesse

Phagen können vorteilhaft ebenso als Bestandteile biotechnologischer Produktionsprozesse eingesetzt werden – beispielsweise zur Herstellung von Therapeutika oder Naturstoffen. Hierfür kommen sogenannte latente Viren in Frage, die sich nach dem Eindringen in die Wirtszelle nicht sofort vermehren, sondern ihr Erbgut wie trojanische Pferde stabil im Genom des Wirts verankern. So überdauern sie lange Zeit in den sich teilenden Wirtszellen und werden erst auf bestimmte Impulse aus der Umwelt hin aktiviert.

Latente Viren als Sensoren und Aktoren

Diese Tatsache wollen wir als natürliche Sensor- und Aktor-Eigenschaft nutzen, zum Beispiel zur biointelligenten Steuerung von Prozessen und Regelkreisen: Entsprechend gentechnisch verändert können die Viren so in technische Systeme integriert werden, dass sie dort als virale Schalter Kaskaden auslösen können, beispielsweise in Bioreaktoren, um bestimmte Bakterienkulturen zu überwachen.

Mit ihrer Hilfe wäre es dann zum Beispiel möglich, den optimalen Zeitpunkt für die Ernte einer Fermentation zu bestimmen oder eine durch die Phagen induzierten Lyse der Bakterien einzuleiten, sodass die gewünschten bakteriellen Stoffwechselprodukte freigesetzt und leichter aufgearbeitet werden können.

Interesse? Gerne starten wir mit Ihnen ein Fermentationsprojekt zur Etablierung einer viralen Steuerung!

Referenzprojekte

Kari-EX – Mit Phagen gegen Karies

 

In dem von der Fraunhofer-Gesellschaft geförderten Projekt soll als »Proof-of-Concept« eine vollkommen neuartige, kostengünstige und sichere Methode zur ursächlichen Bekämpfung von Karies entwickelt werden. Dieses Ziel soll durch die innovative Integration von Bakteriophagen in Kaugummi erreicht werden.

 

Laufzeit: Oktober 2018 – September 2019