Candida glabrata: Blick auf „Knock-out-Pilz“

29. August 2014
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Forscher erstellten eine der drei größten Gen-Bibliotheken des für Menschen schädlichen Sprosspilzes Candida glabrata. Die molekulare Analyse der Pilzmutanten führte dabei zur Entdeckung von 28 neuen Genen, die für die Toleranz gegenüber gängigen Medikamenten mitverantwortlich sind.



Infektionskrankheiten durch Pilze, Viren, Bakterien und Parasiten stellen weltweit die Haupttodesursache dar. Ein paar Dutzend schädliche Pilzarten fordern jährlich mehr als 1,5 Millionen Menschenleben. Vor allem Menschen mit einem stark geschwächten Immunsystem sind für Infektionen mit Sprosspilzen der Candida-Spezies besonders anfällig, wobei invasive Infektionen in etwa 40 Prozent der Fälle tödlich verlaufen. Medikamente sind teuer, und Pilze entwickeln zunehmend Resistenzen.

Die Arbeitsgruppe von Karl Kuchler in den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) hat eine internationale Studienkooperation koordiniert, mit dem Ziel, neue Toleranz- und Virulenzgene in Candida glabrata zu erforschen. Es gelang ihnen, durch genetische Methoden eine der drei weltweit größten Bibliotheken von sogenannten „Knock-out-Pilzen“ zu generieren. Dabei wurden mehr als 600 Pilzmutanten geschaffen, bei denen jeweils ein Gen gezielt entfernt wurde.

Candida-glabrata-Pilzmutanten und Caspofungin

Die molekulare Analyse der Candida-glabrata-Pilzmutanten ergab 28 neue Gene, die antifungale Toleranzen vor allem gegenüber dem gängigen Medikament Caspofungin vermitteln. In der Studie wurden aber auch neue intrazelluläre Stresssensoren und Signalüberträger in Candida glabrata identifiziert. Deren genetische Entfernung führt zu einer ausgeprägten Sensitivität gegenüber allen derzeit klinisch eingesetzten antifungalen Medikamenten inklusive Caspofungin.

Entwicklung neuer antifungaler Therapien

„Da die genetische Entfernung dieser Virulenzfaktoren in Candida glabrata Patientenisolaten deren Virulenz stark blockiert sowie die Medikamentenempfindlichkeit der Pilzpathogene dramatisch erhöht, sind diese Signalüberträger bestens geeignete Angriffspunkte für die Entwicklung neuer und hocheffektiver antifungaler Therapien“, meint Karl Kuchler von den MFPL. „Diese Erkenntnisse legen die Basis für die Entwicklung neuer antifungaler Medikamente. Damit könnten in Zukunft die oft tödlich verlaufenden invasiven Infektionen mit pathogenen Pilzen gezielter und effizienter behandelt werden.“

Originalpublikation:

Systematic Phenotyping of a Large-Scale Candida glabrata Deletion Collection Reveals Novel Antifungal Tolerance Genes
Tobias Schwarzmüller et al.; PLoS Pathogens, doi: 10.1371/journal.ppat.1004211; 2014

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