Schwachpunkt von Clostridium difficile entdeckt

Eine neue Studie, die von Forschern der University of California in Irvine (UCI) durchgeführt wurde, liefert Erkenntnisse über die dreidimensionale Struktur eines Toxins auf, das in erster Linie für die verheerenden Folgen einer Clostridium-difficile-Infektion (CDI) verantwortlich ist.

Die kürzlich in “Nature Structural & Molecular Biology” veröffentlichte Studie gibt Aufschluss über die Schwächen von TcdB, einem der Toxine, die von C. difficile sezerniert werden. Es ist die Hauptursache für CDI.

“Dies ist das erste Mal, dass wir die 3-D-Struktur des gigantischen TcdB-Holotoxins in nahezu atomarer Auflösung direkt sehen konnten”, sagt Prof. Rongsheng Jin, von der Abteilung für Physiologie und Biophysik an der Medizinischen Fakultät der UCI und Leiter der Studie.

“Interessanterweise sieht dieses Toxin aus einem bestimmten Blickwinkel wie ein Fragezeichen aus, und es stellte für uns auch im übertragenen Sinne ein Fragezeichen dar, indem wir nach Wegen suchten, um das Toxin und CDI zu bekämpfen.”

Die Wissenschaftler untersuchten in der Studie auch, wie drei Antikörper TcdB neutralisieren können, und entdeckten intrinsische Schwachstellen des TcdB-Toxins, die zur Entwicklung neuer Therapeutika und Impfstoffe zur Behandlung von CDI genutzt werden können.

Der derzeitige Standard für die Behandlung von CDI umfasst Behandlungen mit Breitbandantibiotika, die die Konzentration von C.-diff-Bakterien senken, gleichzeitig aber auch nützliche Bakterien im Darm abtöten und das normale Darmmikrobiom zerstören. Dieser Ansatz zieht häufig (in bis zu 35% der Fälle) Rezidive nach sich.

Nach dem Tod eines Patienten in einer klinischen Studie hat die Food and Drug Administration (FDA) kürzlich eine Warnung bezüglich des fäkalen Mikrobiom-Transfers (FMT) zur Behandlung von CDI herausgegeben. Des Weiteren ließ die FDA Bezlotoxumab zu, einen TcdB-neutralisierenden humanen monoklonalen Antikörper, der als Prävention gegen wiederkehrende Infektionen eingesetzt werden kann.

“Es besteht nach wie vor ein dringender Bedarf an wirksameren und kostengünstigeren Therapien für CDI”, sagt Jin. “Die gute Nachricht ist, dass die 3-D-Struktur von TcdB, die wir identifiziert haben, buchstäblich eine Blaupause für die Entwicklung von Impfstoffen und Therapeutika der nächsten Generation darstellt, die eine verbesserte Wirksamkeit und Reaktivität gegenüber verschiedenen C.-difficile-Stämmen aufweisen.”
Das UCI-Team arbeitet bereits an einem neuartigen Impfstoff, der auf der neuen Struktur basiert.