DZIF Boromycin

Boromycin as a new antimalarial multitarget candidate with pronounced gametocytocidal activity

01.12.2026 bis 30.11.2029

Malaria stellt nach wie vor eine erhebliche Belastung für die Bevölkerung in Endemiegebieten dar, insbesondere in Subsahara-Afrika. Artemisinin-Kombinationstherapien (ACTs) sind derzeit die Hauptbehandlungsmethode bei P. falciparum-Malaria. Zwar sind ACTs in den meisten Malaria-Endemiegebieten nach wie vor wirksam, doch wirken sie ausschließlich auf die asexuellen Stadien des Parasiten, während die reifen sexuellen Stadien davon unberührt bleiben. Infolgedessen kann die Übertragung des Parasiten auch nach erfolgreicher Behandlung weiterhin stattfinden. Darüber hinaus stellt das wiederholte Auftreten von medikamentenresistenten Parasitenstämmen ein entscheidendes Hindernis für die Malariabekämpfung und die Bemühungen zur Ausrottung der Krankheit dar. Die kürzlich erfolgte Identifizierung von P. falciparum-Stämmen in Afrika, die eine partielle Resistenz gegen Artemisinin aufweisen, stellt eine große Bedrohung für die am stärksten gefährdeten Bevölkerungsgruppen dar und unterstreicht die Dringlichkeit der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien.
Boromycin, ein borhaltiges Antibiotikum, das von Streptomyces antibioticus produziert wird, wurde als wirksame antimikrobielle Verbindung beschrieben. Kürzlich wurde festgestellt, dass Boromycin ein vielversprechender, gegen mehrere Stadien des Parasiten wirksamer Kandidat für ein Malariamedikament ist. Die Verbindung zeigte bereits in niedrigen nanomolaren Konzentrationen Wirksamkeit gegen die asexuellen Stadien von P. falciparum (sowohl empfindliche als auch resistente Stämme) und P. knowlesi sowie gegen reife Gametozyten. Bemerkenswert ist, dass Boromycin einen schnellen Wirkungseintritt aufweist, der mit dem von Pyrimethamin vergleichbar ist, und auch gegen Artemisinin-resistente Stämme wirksam bleibt. Sein ausgezeichneter Selektivitätsindex unterstreicht zudem sein Potenzial als sicheres und wirksames Malariamedikament. Insgesamt zeigt Boromycin eine vielversprechende antimalariale Aktivität und verfügt über ein erhebliches Potenzial zur Blockierung der Übertragung.
Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens besteht darin, Boromycin als Malariamedikament der nächsten Generation weiterzuentwickeln. Konkret werden wir (1) seine Pharmakokinetik, seine Sicherheit, seinen Metabolismus und seine Toxizität in präklinischen Modellen bewerten, (2) seine Wirksamkeit über den gesamten Lebenszyklus des Malaria-Parasiten in vitro und in vivo weiter charakterisieren und (3) eine nachhaltige Produktion ermöglichen, indem wir die Fermentationsbedingungen optimieren, Hilfsverbindungen synthetisieren und den biosynthetischen Gencluster (BGC) identifizieren, um den Biosyntheseweg aufzudecken und die Ausbeuten durch Metabolic Engineering zu steigern. Dieser integrierte Ansatz wird den Weg für die zukünftige klinische Entwicklung ebnen und das langfristige Ziel der Eliminierung der Malaria unterstützen.