Projektdaten

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TRR 124:  Pathogene Pilze und ihr menschlicher Wirt: Netzwerke der Interaktion (FungiNet), A5

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Invasive Pilzinfektionen stellen global eine Bedrohung dar. Sie gehen mit Sterberaten von 30-90% einher und töten jährlich ca. 1,5 Mio Menschen. Trotz dieser Gefahr werden sie oft zu spät diagnostiziert oder ganz übersehen. Invasive Mykosen beschränken sich nicht auf abgegrenzte Risikogruppen, sondern treffen auch Patienten, die an chronischen Lungenkrankheiten leiden oder mit Influenza, Cytomegalovirus oder SARS-CoV-2 infiziert sind. Die Therapiemöglichkeiten sind hauptsächlich auf drei Antimykotika-Klassen begrenzt, gegen die zunehmend Resistenzen auftreten. Im SFB/TR FungiNet wollen wir ein umfassendes Bild der Interaktionsnetzwerke zwischen Pilzpathogenen und dem menschlichen Wirt gewinnen und neue Angriffspunkte für Diagnostik und Therapie identifizieren. Im Fokus stehen die polymorphe Hefe Candida albicans und der filamentöse Pilz Aspergillus fumigatus, die die meisten lebensbedrohlichen Pilzinfektionen in Europa verursachen. Als Modellorganismus für die an Bedeutung gewinnenden Erreger aus der Gruppe der Mucorales schließen wir außerdem Lichtheimia corymbifera mit ein. Diese Pilze haben einzigartige Pathogenitätsmechanismen entwickelt, die es ihnen erlauben, den menschlichen Körper zu infizieren und zu besiedeln. Für ein umfassendes Verständnis komplexer invasiver Mykosen betrachten wir drei Dimensionen: (i) die Biologie der Erreger, (ii) die Immunantwort des Wirts, und (iii) die Systembiologie zur Aufklärung der Ursache-Wirkungs-Beziehungen dieser dynamischen Wechselwirkungen zwischen Erreger und Wirt.Während der ersten zwei Förderperioden trugen wir wesentlich zum Verständnis von Pilzinfektionen bei, z.B. durch die Entdeckung des ersten Peptidtoxins eines human-pathogenen Pilzes, die Aufklärung von weiteren Virulenzdeterminanten und die Entschlüsselung des Wechselspiels zwischen Erreger und Immunzellen. Die dritte Förderperiode bietet die einmalige Gelegenheit, das in den vergangenen Jahren erworbene Wissen zu nutzen, um translationale Projekte zur Verbesserung von Diagnose und Therapie durchzuführen. Am SFB/TR sind dazu Universitätskliniken beteiligt, in denen Patientengruppen behandelt werden, die durch Pilzinfektionen erheblich bedroht sind: Patienten auf der Intensivstation mit einer hohen Empfänglichkeit für Candida-Infektionen in Jena sowie hämatologisch-onkologische Patienten mit einer erhöhten Gefährdung für Infektionen mit A. fumigatus und L. corymbifera in Würzburg und Jena. Die Verbindung von Grundlagenforschung, Kliniken und bioinformatischen Analysen ermöglicht die Identifizierung und Entwicklung von diagnostischen Biomarkern, um die Risikogruppen für invasive Mykosen zu stratifizieren. Außerdem können neue diagnostische Ansätze wie MALDI-Bildgebung von infizierten Geweben oder neue therapeutische Interventionen entwickelt werden. Dazu zählen u.a. Therapien basierend auf Immunzellen und antifungalen extrazellulären Vesikeln sowie die Identifizierung von pharmakologischen Zielstrukturen für antimykotische Therapien.