Antimikrobielle Resistenzen gelten als eine der größten Bedrohungen für die globale Gesundheit. Weltweit nehmen Infektionen zu, die sich mit etablierten Antibiotika nur schwer behandeln lassen. Nach aktuellen Schätzungen wird die Anzahl der jährlich durch multiresistente Keime geforderten Todesopfer bis zum Jahr 2050 auf zehn Millionen Menschen weltweit ansteigen. Klassische Antibiotikapipelines sind jedoch aus wirtschaftlichen Gründen weitgehend versiegt, und die herkömmliche Antibiotikaforschung stößt an ihre Grenzen.
Vor diesem Hintergrund hat das Marburger iGEM-Team 2025 ein Forschungsprojekt in Angriff genommen, das neue Perspektiven eröffnet und zugleich zeigt, welches Innovationspotenzial in der universitären Nachwuchsforschung steckt. Im „international Genetically Engineered Machine“ (iGEM) Wettbewerb entwickeln Studierendenteams aus aller Welt eigenständige Projekte auf dem Gebiet der synthetischen Biologie. Dabei werden vorhandene biologische Bausteine umgebaut oder genetische Elemente neu kombiniert, um innovative biologische Funktionen und Eigenschaften zu erzeugen.
Das Marburger iGEM-Team entwickelte eine modulare Plattform zur Entdeckung neuer bioaktiver Wirkstoffe. Viele klinisch bedeutsame Antibiotika, darunter Penicillin, Vancomycin, Daptomycin und Colistin, werden von Mikroorganismen hergestellt. Dafür nutzen sie Enzyme, die als nicht-ribosomale Peptidsynthetasen (NRPS) bezeichnet werden. Im Zentrum des Projektes stand dabei die gezielte und flexible Veränderung dieser Enzyme, um neue naturstoffbasierte Wirkstoffkandidaten zu produzieren. Mit dieser Plattform gelang es dem 30-köpfigen Team, hunderte neuartige Peptidverbindungen herzustellen und auf ihre Aktivität gegenüber antibiotikaresistenten ESKAPE-Keimen zu untersuchen. Damit wurde nicht nur ein technisches Konzept vorgestellt, sondern dessen praktische Umsetzbarkeit eindrucksvoll demonstriert. Die internationale Jury würdigte diese Leistung und zeichnete das Team für das beste Projekt im Bereich Infektionskrankheiten aus. Darüber hinaus erreichte Marburg einen Platz unter den Top 10, ein bemerkenswerter Erfolg bei mehr als 400 Teams weltweit.
„Der Erfolg basiert vor allem auf dem interdisziplinären Charakter des Teams von Studierenden aus Molekularbiologie, Chemie, Pharmazie, Informatik und weiteren Fachrichtungen der Uni Marburg. Des Weiteren zeigt er, wie wichtig es ist, junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler frühzeitig in verantwortungsvolle, translational orientierte Projekte einzubinden“, erklärt Dr. Patrick Gonschorek, der das Team zusammen mit Dr. Christian Schelhas, Melina Flakowski und Simon Klute betreute. Unterstützt wurde das Team von den Arbeitsgruppen des molekularen Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Lars Voll, dem Naturstoffchemiker und Mikrobiologen Prof. Dr. Helge B. Bode, der klinischen Mikrobiologin Prof. Dr. Isabelle Bekeredjian-Ding und dem Biochemiker Dr. Adrian Bunzel.
Der Erfolg beim iGEM-Wettbewerb 2025 steht beispielhaft für eine fruchtbare Kooperation zwischen dem Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, der Philipps-Universität Marburg, dem Zentrum für Synthetische Mikrobiologie (SYNMIKRO) und dem Universitätsklinikum Gießen & Marburg (UKGM).
Link zum Projekt: https://2025.igem.wiki/marburg/
Dr. Patrick Gonschorek, Dr. Christian Schelhas
Ansprechpersonen:
Prof. Dr. Lars Voll, Fachgebiet Molekulare Pflanzenphysiologie; Fachbereich Biologie, Philipps-Universität Marburg, E-Mail: lars.voll@biologie.uni-marburg.de
Prof. Dr. Helge B. Bode, Managing Director & Director Abteilung Naturstoffe in organismischen Interaktionen; Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, E-Mail: helge.bode@mpi-marburg.mpg.de
