EP2252308A1 - Method for producing a mixture of bacteriophages and the use thereof in the therapy of antibiotic-resistant staphylococci - Google Patents

Method for producing a mixture of bacteriophages and the use thereof in the therapy of antibiotic-resistant staphylococci

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EP2252308A1
EP2252308A1 EP09722387A EP09722387A EP2252308A1 EP 2252308 A1 EP2252308 A1 EP 2252308A1 EP 09722387 A EP09722387 A EP 09722387A EP 09722387 A EP09722387 A EP 09722387A EP 2252308 A1 EP2252308 A1 EP 2252308A1
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EP
European Patent Office
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bacteriophages
bacteriophage
mixture
phage
bacteria
Prior art date
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Withdrawn
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EP09722387A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Robert F. MÜLLER
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PHYTOLINE GmbH
Original Assignee
PHYTOLINE GmbH
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Publication date
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2795/00Bacteriophages
    • C12N2795/00011Details
    • C12N2795/10011Details dsDNA Bacteriophages
    • C12N2795/10111Myoviridae
    • C12N2795/10132Use of virus as therapeutic agent, other than vaccine, e.g. as cytolytic agent

Definitions

  • the widespread use of various antibiotics has led to the emergence of bacteria, which are often not only resistant to an antibiotic, but against a variety of antibiotics.
  • Such highly resistant bacterial strains are increasingly leading to serious problems, especially in hospitals, because there can be infected by the medical treatments patients with such strains. Resistant to most commonly used antibiotics, these strains can lead to extremely serious illnesses that are often fatal.
  • an alternative control of bacteria is used.
  • viruses that infect plants and animals and often cause extremely serious diseases there are also viruses that specifically attack bacteria.
  • These viruses are called bacteriophages. They are usually specific to certain types of bacteria and often bind to those areas of the bacterial cell wall where nutrient uptake (e.g., sugars and the like) usually occurs. After adsorption of the bacteriophages to the bacterial cell wall, the bacteriophages inject their nucleic acid into the bacterium. There, the nucleic acid proliferates and bacteriophage-specific proteins are formed.
  • the infection cycle can start anew.
  • bacteriophages for the therapy of certain diseases has been known for several decades. Especially in Eastern European countries, this type of control of bacteria has been developed.
  • WO 2004/052274 is describe a process for the preparation of bacteriophage compositions which can be used in the therapy of bacterial infections, in particular those caused by Pseudomonas aeruginosa. The cultivation of bacteriophages is carried out there in a semi-solid culture medium.
  • WO 97/39111 describes a process for the preparation of bacteriophages with a broad host range and their use in therapy.
  • WO 01/50866 discloses the use of a bacteriophage cocktail to destroy bacteria on various solid surfaces, such as operating rooms or animal husbandry facilities, as well as slaughterhouses.
  • US 2004/0247569 describes pharmaceutical compositions containing bacteriophages capable of inactivating various antibiotic resistant bacteria such as Enterococcus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas and others.
  • WO 2006/047870 describes stabilized bacteriophage compositions adsorbed to a matrix.
  • O'Flaherty et al., Applied and Environmental Microbiology [2005], pp. 1836-1842 describe the anti-Staphylococcus bacteriophage K and its use for the control of antibiotic-resistant hospital staphylococci.
  • WO 2007/148919 describes a bacteriophage specific for Staphylococcus aureus and its use in the control of infections.
  • the present invention is a process for producing a mixture of bacteriophages, in which first a Staphylococcus strain with a bacteriophage capable of lysing staphylococci is grown in a preculture and then further propagated in a major culture. Several such bacteriophages are then combined into a mixture.
  • the mixture of bacteriophages used contains at least two, preferably at least three different serotypes of bacteriophages which specifically lyse bacteria of the species Staphylococcus.
  • bacteriophage strains are from the phage classes Myoviridae and Podoviridae. It is an essential aspect of the present invention that several different bacteriophages are used, all of which have the common property that they can lyse staphylococci. In particular, the bacteriophages used must lyze those staphylococci which are involved in human and / or animal pathogenic diseases.
  • the bacteriophages used according to the invention lyse those staphylococci, in particular Staphylococcus aureus strains, which are resistant to antibiotics, in particular to methicillin. It is an essential aspect of the present invention that several different bacteriophages are present in the bacteriophage mixture. These may be bacteriophages that specifically lyse Staphylococcus aureus strains, and those bacteriophages may be used that also lyse other bacterial species, but such strains are preferably used only in addition to a mixture of bacteriophages that contain at least two different strains Belong to serotypes.
  • the bacteriophages used in the method used according to the invention can either be exactly characterized bacteriophages or they can originate from a wild isolate.
  • the bacteriophages are first enriched by common cultivation with Staphylococcenstämmen by conventional methods of bacteriophage isolation starting from a suitable source and then used in the method according to the invention.
  • the method according to the invention preferably uses a methicillin-sensitive Staphylococcus aureus strain for propagation of the bacteriophages.
  • MRSA methicillin-resistant Staphylococcus aureus
  • a methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) strain is preferably used to propagate the bacteriophage mixture.
  • MSSA methicillin-sensitive Staphylococcus aureus
  • Staphylococcus aureus strain used according to the invention for propagating the bacteriophages is that in this strain several of the following virulence factors are absent. These are the following toxin determinants located on transferable elements:
  • tst 161/93 sea: 619/93 ss: 62/92 sec: 1229/93 sed: 1634/93 see: FRJ918 eta: 1437/00 eta, etb: 1004/00 lukS-lukF: 3925/02 cna: 2773 / 03 seg: N315 seg and see: 2773/03.
  • all of the abovementioned virulence factors are not present in the strain used.
  • Another advantage of the propagation strain used according to the invention is that the properties of the bacteriophages propagated in the strain do not change even after several passages.
  • a preculture of the Staphylococcus aureus strain used is grown in the first step.
  • the bacteria have reached a suitable optical density, the bacteriophage to be propagated is added, wherein in the preculture a ratio of bacteria to bacteriophages of about 10 5 to 10 2 bacteria per 1 phage is set.
  • the preculture is grown together with the bacteriophages until the lysis of the bacteria begins. Then the preculture containing the bacteriophages becomes one Main culture of staphylococci, wherein preferably such a ratio is set that the bacteria are present in significant excess. Particularly preferred is a range of about 50 to 1000 bacteria per bacteriophage. This excess ensures that all bacteriophages that are in the preculture find a suitable bacterium in which they can multiply.
  • the ratio of bacteriophages to bacteria is also referred to as the so-called MOI value (multiplicity of infection).
  • MOI value multiple of infection
  • the MOI value in the pre-culture and the main culture was between 10 "6 and 1.
  • the main culture is carried out in a fermenter of suitable size.
  • the individual environmental parameters such as air supply, pH, nutrient addition u.a. be controlled continuously.
  • the cultivation of the main culture takes place under reduced air supply and furthermore the pH is preferably maintained in a range between 5.8 and 7.8.
  • the bacteriophages are usually obtained from the fermentation broth by first centrifuging and / or filtering off the fermentation medium so that cell components derived from the lysed bacteria are separated off.
  • the supernatant is preferably filtered through one or more filters, wherein the pore size is selected so that in the first filtration remaining bacteria can not pass the filter.
  • the pore size of these filters is preferably in a range between 0.1 and 1.0 ⁇ m, preferably between 0.1 ⁇ m and 0.5 ⁇ m, more preferably between 0.1 ⁇ m and 0.45 ⁇ m, and most preferably between 0.1 and 0.2 ⁇ m.
  • the bacteriophages can pass this filter size due to their smaller size. However, care must be taken to select those filters on which the bacteriophages do not, if possible, adsorb, since otherwise this could lead to filter blockages and a deterioration in the yield of phages.
  • the phage-containing solution is preferably diafiltered so that the bacteriophages can not pass through the pores and thereby be enriched in the solution.
  • concentration of bacteriophages are readily determined.
  • the solution preferably contains a concentration of at least 10 10 PFU (plaque-forming units) per ml.
  • a mixture of at least two or more bacteriophages is used.
  • Such a mixture is preferably prepared by first preparing a solution of each phage to be employed having a defined phage concentration, and then mixing these solutions together in the desired ratio.
  • These bacteriophages can be assigned the same phage classes or even different phage classes.
  • the bacteriophage mixture consists of two different classes of Myoviridae.
  • the bacteriophage mixture particularly preferably has, on the one hand, the type KP3 bacteriophage and / or the bacteriophage designated MP13.3.
  • the mixture may also comprise other suitable bacteriophages.
  • the two preferred bacteriophages were deposited on October 18, 2006 at the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH, Braunschweig.
  • the bacteriophage strain MP13.3 was assigned the accession number DSM 18722 and the bacteriophage strain KP3 the accession number DSM 18723.
  • the deposit was made under the Budapest Treaty.
  • the bacteriophage mixture is prepared by first multiplying each bacteriophage strain individually in the host bacteria. After purification and titer determination of the respective bacteriophage preparation, the mixture is then prepared, wherein the ratio between the individual bacteriophages can vary in the range between 1:10 to 10: 1. Preference is given to using a mixture which consists of approximately equal parts of the two bacteriophages, the proportion in each case relating to the plaque-forming units. To this mixture also further bacteriophage strains can be added, which were propagated separately.
  • the phage mixture according to the invention can be further treated accordingly for use as a medicament. Care should be taken during these steps not to inactivate the bacteriophages.
  • Protective substances such as, for example, thickening substances, for example glycerol or polyethylene glycol, are preferably added. Such additives are preferred when drugs are administered in the form of liquids.
  • the phage mixtures according to the invention have stabilizers, with human serum albumin being particularly preferred.
  • the phage mixture according to the invention is used as a medicament in that at least one enzyme which has a synergistic effect on the efficiency of the bacteriophage solution is added to the bacteriophage solution.
  • enzymes that are themselves bactericidal.
  • lysines such as, for example, lysozyme, which originate from various sources, that is to say from bacteriophages, from bacteria (endolysins, exolysins) or else other sources.
  • lysozyme can be used, which can be isolated from chicken eggs, for example, and can lyse the bacterial cell wall, especially Gram-positive bacteria.
  • enzymes which can also be used advantageously belong to the group of proteases and / or peptidases.
  • An example to be mentioned here would be Papain.
  • the enzymes may also be nucleases or glucosaminidases which, while not directly bactericidal in themselves, will support the bacteriophage effect.
  • the enzyme is the protease serralysin, which is produced from the strain Serratia marcescens.
  • Another preferred enzyme is the nuclease benzonase or the Dornase ⁇ .
  • Example 7 discloses the superior property of this combination with a biological matrix (saliva).
  • bacteriophage mixture according to the invention is to be applied in another form, it may also be advantageous to lyophilize the mixture. Again, suitable protective components such as various sugars can be added.
  • the medicaments according to the invention can be applied in the form of a solution, tincture, ointment or lotion.
  • a drug also contains an antibiotic in addition to the phage mixture, which is preferably effective against Gram-positive bacteria.
  • an antibiotic in addition to the phage mixture, which is preferably effective against Gram-positive bacteria.
  • the methicillin-resistant bacteria are to be lysed by the phage mixture according to the invention.
  • it should be prevented that other bacteria that are not resistant to antibiotics can grow up again. Since antibiotic resistance in staphylococci is often encoded on plasmids, antibiotic-sensitive bacteria could ingest the plasmids from the lysed bacteria. This is prevented by the preferred combination.
  • the phage mixture of the invention is preferably used for the preparation of a medicament for the treatment of infections caused by antibiotic-resistant Staphylococcus aureus strains.
  • infections are those which occur on the skin and / or the mucous membranes.
  • These infections can be treated easily and effectively by the bacteriophage mixtures according to the invention.
  • An advantage of this is that the bacteriophage mixture need not be administered intravenously and / or intramuscularly, but can simply be applied to the wound in the form of a solution, powder, or spray or ointment.
  • the bacteriophage mixtures according to the invention can be used on the one hand for the treatment of an already existing infection.
  • the bacteriophage mixtures may also be used to prevent the risk of infection with antibiotic-resistant staphylococcal strains.
  • the bacteriophage mixture is used prophylactically in this case.
  • the bacteriophage mixtures of the present invention can be used both therapeutically and prophylactically, in particular to either treat or prevent the risk of lung infection.
  • the lungs are often at an increased risk of infection because the respiratory devices easily allow bacteria, especially antibiotic-resistant bacteria, to enter the lungs.
  • phage mixture Another preferred application of the phage mixture according to the invention is the application to the eye. With appropriate infection, the phage mixture is administered in the form of eye drops.
  • benzonase is added to the solution containing bacteriophages.
  • Benzonase cleaves high molecular weight DNA, mainly derived from the lysed staphylococci, so as not to fear infectivity or possible recombination with fragments of staphylococcal DNA.
  • benzonase has a positive influence on the bacteriophage solution in terms of viscosity. Therefore, the benzonase is preferably added either before microfiltration or after diafiltration. If benzonase is added, it is recommended to perform gel chromatography after purification by ion exchange chromatography.
  • the molecular weight of the benzonase is between 30,000 and 40,000 daltons. It is therefore recommended that the column material used for gel chromatography has an exclusion volume of about 100,000 daltons, preferably about 50,000 daltons.
  • An essential further advantage of the benzonase addition is that the yield in the ion exchange chromatography is increased. So less bacteriophages are lost because the complexation with the nucleic acids is positively influenced in terms of a higher yield.
  • the bacteriophage suspension can be stabilized by the addition of human serum albumin. It may be human serum albumin derived from human plasma. However, any viral contamination must have been removed. Alternatively, recombinant human serum albumin can be used to avoid the risk of viral contamination.
  • bacteriophage solution is stabilized by adding magnesium ions at a concentration of between 0.1 and 100 mM, preferably between 1 and 10 mM Mg 2+ .
  • the stabilization is achieved by the addition of a combination of magnesium ions and human serum albumin.
  • Example 1 Phage Production in the Fermenter
  • Bacteria for Staphylococcus aureus M.03.02.0008 obtained from Prof. Daschner, Plaquetest Freiburg. The strain was deposited with the DSM under the Budapest Treaty under No. DSM 18421.
  • agar agar / l (Roth, high purity) are added.
  • the medium is sterilized at 121 0 C for 20 min.
  • the agar plates are stored at RT.
  • For the test plates were used, which were stored for a maximum of 1 week under these conditions.
  • 0.8 g agar agar are dissolved in deionized water, made up to 100 ml and then sterilized at 121 0 C for 20 min. The storage until use takes place in
  • Oxygen probe pO 2 probe, measures the oxygen partial pressure of a medium
  • the temperature value is set to room temperature or the temperature of the solutions is entered.
  • OD probe is not calibrated, but only the zero point for each run reset for the respective medium. Since the probe has not yet been linearized, the external comparison with the OD 6 oo measured at the photometer is essential.
  • the pH meter is switched on before the measurement and the required temperature is set.
  • the pH meter is examined for its calibration state and - if necessary - calibrated according to manufacturer's instructions.
  • the probe is removed from the 3 M KCl solution and rinsed with deionized water.
  • the probe is dried with a paper towel and kept in the solution to be measured.
  • the measuring process can be accelerated by panning or stirring the solution.
  • the measured value is noted, the probe is removed from the solution and rinsed thoroughly with 70% ethanol, then with deionized water, dried with a paper towel and then returned to the 3M KCl solution for storage.
  • the culture was mixed with medium in a sterile Falcon tube and an optical density of about 8.0 was established by dilution with sterile medium.
  • the phages (1.1) to be used were diluted to 2x10 2 in phage buffer in Eppis (final volume: 2 ml of 2x10 2 dilution) when the temperature in the vial was stable, 15 ml were set
  • the lysis started this time after a little less than 3 hours. This seems to be the expected lysis onset, as the fermentation was repeated at the same time. The course of fermentation seems to be very reproducible, because the oxygen partial pressure had fallen to 0.0% after every 2 h 15 min and again to> 0.0% 30 min later. Also, the OD measured at certain time intervals was nearly identical over the course. The bacteria each achieved an OD of 1, 5 as their highest value. When the fermentation was stopped after 7 h 15 min, an OD 6 oo of 0.179 (A12: OD 6 oo 0.22) was still measurable. However, the high number of viable staphylococci on the Vogel-Johnson agar (see item 5.1.2) in the fermentation product indicated that the fermentation / lysis was not yet 100% complete.
  • the phage concentration of 5.4x10 9 PFU / ml determined in the fermentation is between the values obtained in other fermentations (3.3x10 9 PFU / ml and 8.3x10 9 PFU / ml).
  • a yield of about 5x10 9 PFU / ml was achieved in the shake flask, so that this result is quite satisfactory. If the lysis continues to progress at 4 ° C, a higher yield can be achieved.
  • the production strain a methicillin-sensitive strain of Staphylococcus aureus, which was deposited with the DSM under the number 18421, cultured overnight in about 250 ml of nutrient medium at a temperature of 30 c C.
  • sterile medium was an optical Density of about 1, 0 set.
  • the diluted bacterial culture was then spiked with an appropriate amount of the bacteriophage such that a phage to bacterial ratio of about 1 was established.
  • the mixture of bacteria and bacteriophages was preincubated for about 5 hours at a temperature of 30 ° C.
  • the bacterium / bacteriophage mixture was transferred to a 10 liter fermentor in which the above-mentioned methicillin-sensitive Staphylococcus aureus strain was grown to an optical density of 2.0 at 37 ° C.
  • the preferred bacteria mixed with the preculture were fermented for an additional 12 hours at 37 ° C.
  • the fermentation was stopped and the fermentation broth containing bacteria, bacterial residues and phages was first prepurified in a depth filtration.
  • depth filtration the fermentation broth is filtered through a filter element having a pore size that readily allows passage of the bacteriophages. Since bacteriophages often have negative charges, the filter element has negative charges to prevent unwanted adsorption of the bacteriophages to the filter element.
  • the fermentation broth is filtered through a filter having a pore size of about 0.1 to 1 micron in diameter to remove bacteria and bacterial components, particularly membrane constituents.
  • the volume was significantly reduced by ultrafiltration.
  • the pore size of the filter is chosen so that only the solvent of the fermentation broth, ie water and dissolved therein components of the nutrient medium are removed by filtering.
  • the concentration of bacteriophages is increased significantly, usually a concentration of bacteriophages is achieved by a factor between 100 to 10,000.
  • the concentrated bacteriophage mixture was then spiked with benzonase, removing the remaining bacterial nucleic acids. Subsequently, the bacteriophage solution was adsorbed to an ion exchanger and then eluted with a degree of salinity. The fractions containing the bacteriophages were then further purified by gel chromatography and the resulting bacteriophage solution was adjusted to the desired concentration of the bacteriophages set. For the preparation of the mixture, the two preferred bacteriophages according to the invention were separately grown and purified and then mixed.
  • the bacteriophage mixture was then brought into a desired shape, that is a coatable solution, ointment, powder or granules, filled and can be used.
  • Example 3 Stability of the bacteriophage preparation at 4 ° C, room temperature and at 37 ° C
  • a phage buffer with the following composition was used as the storage buffer: 20 mM Tris (pH 7.4), 100 mM NaCl, 10 mM MgSO 4 .7H 2 O.
  • the preparation was carried out from sterile stock solutions and sterile deionized water.
  • the stabilizer used was human serum albumin (HSA) at a concentration of 1 g / l.
  • HSA human serum albumin
  • the two bacteriophages MP13.3 and KP3 were investigated.
  • PFU Staphylococcus aureus deposited with the DSM under the number 18421 in LB medium was grown. With the overnight culture, a 100 ml Erlenmeyer flask was inoculated with 20 ml of LB medium so that an OD 60O of 0.2 was achieved. The culture is then incubated at 37 ° C. and 200 rpm in a shaking incubator until an OD 600 between 0.8 and 1 is reached.
  • phage buffer 100 ⁇ l phage + 900 ⁇ l phage buffer.
  • 100 ⁇ l of the diluted phages are pipetted in duplicate with a sterile filter tip onto the bottom of sterile, labeled centrifuge tubes.
  • 100 ⁇ l of phage buffer are added as a control.
  • all tubes are mixed with 100 ⁇ l DSM 18421 (OD 600 0.8 to 1.0).
  • the tubes are sealed with aluminum caps, gently shaken and pre-incubated for 20 min at 37 0 C together with the corresponding agar plates in an incubator. About 2 minutes before the pre-incubation, LB top agar is removed from the 60 ° C cabinet and mixed for 1-2 minutes at room temperature on a magnetic stirrer. The warmed plates, tubes and top agar are placed under the cleanbench after incubation.
  • Topagar 6 ml of Topagar are drawn up with a 5 ml pipette (exact scaling above 5 ml) and distributed on two centrifuge tubes of 3 ml each. The tubes were mixed for 2 seconds on the vortexer and then poured out quickly on the associated agar plates and distributed. The agar plates are dried under the cleanbench for at least 10 minutes before being transported to the 37 ° C incubator and incubated "upside-down" overnight.
  • Table 3 shows the results of stabilization, which could be achieved by the addition of human serum albumin using the bacteriophage MP13.3 as an example.
  • the notation used in Table 3 is another representation of the phage concentration. Such means, for example, 3.10 E + 09: 3,10 '10 9 PFU phage per ml of solution.
  • the long-term stability was also investigated using the example of MP4, where the preparations were measured at 4 ° C. over a period of up to 32 weeks.
  • the results are shown in Table 4.
  • the abbreviation M-phage (MP) stands for the bacteriophage MP13.3 (DSM 18722) and the abbreviation K-phage stands for the bacteriophage KP3 (DSM 18723).
  • MP stands for the bacteriophage MP13.3 (DSM 18722)
  • K-phage stands for the bacteriophage KP3 (DSM 18723).
  • ⁇ -globulin e.g., BioRad, Cat. No .: 500-0005
  • BSA Bovine serum albumin
  • plaque test The quantitative determination of the infectivity / activity of a phage suspension is carried out by the plaque test.
  • the principle is based on the specific for Staphylococcus aureus lytic effect of the phage used.
  • the proliferation of phages within a host cell lawn creates clear, macroscopically visible foci, so-called "plaques", which are clearly separated from the environment.
  • Exactly one plaque can be attributed to the infection of a bacterial cell with a single infectious phage.
  • the phage activity can be calculated in PFU / ml (Plaque Forming Unit) or PBE / ml (Plaque Forming Unit) on the basis of the sample volume used, the sample dilution and the determined number of plaques per plate.
  • the dilution and the sample volume are chosen such that the number of plaques per agar plate is between 50 and 250. If the phage titer of the sample is not well known, a wider range of sample volume or dilution levels should be covered.
  • Staphylococcus aureus DSM 18421 Staphylococcus aureus DSM 18421.
  • Specific activity is defined as the ratio of activity to protein in PFU / ⁇ g protein. The following values were measured:
  • the phages used according to the invention preferably have a specific activity of at least 10 8 PFU / ⁇ g protein and particularly preferably a specific activity of 9 10 8 (corresponds to 0.09E + 10) for the K phage and 2.4 10 9 ( 0.24E + 10) for the M phage (each PFU / ⁇ g protein).
  • a specific activity of at least 10 8 PFU / ⁇ g protein and particularly preferably a specific activity of 9 10 8 (corresponds to 0.09E + 10) for the K phage and 2.4 10 9 ( 0.24E + 10) for the M phage (each PFU / ⁇ g protein).
  • Benzonase is an endonuclease that degrades DNA as well as RNA with high efficiency to the smallest units. This enzyme is mainly used to reduce the viscosity. Another field of application is above all the prevention of the interaction between DNA and large proteins. This interaction can make efficient purification difficult or even impossible. This applies in particular to the present process, in which the very large protein shell of the phage has to be taken into account.
  • the inventive method was carried out once without benzonase and once with benzonase treatment. The results are shown in Tables 7 and 8.
  • Table 9 shows that the use of a phage mixture also lyses Staphylococcus aureus strains that can not be lysed by a single bacteriophage. Since in the clinic in the therapy of multiple antibiotic-resistant strains of staphylococci, these pathogens must be lysed as quickly and effectively as possible, it is of invaluable advantage if a bacteriophage mixture can lyse as many different problem germs and thus destroy them.
  • strains are problematic isolates from a clinic that are resistant to a variety of antibiotics.
  • Morning saliva is collected individually from various persons (before breakfast and before brushing). The saliva samples are centrifuged for 5 min at room temperature at 12,000 rpm. The supernatant is removed and sterile filtered (0.8 ⁇ m prefilter, then
  • the saliva samples are mixed 1: 1 in a sterile container.
  • Phages additionally are serralysin (100 U / ml), Dornase (25 U / ml) or benzonase
  • a growth control is carried out in which the phages are replaced by adding the same volume of storage buffers (composition see below) all the mixtures contained in the sum Incubate 2 ml in 10 ml penicillin glass bottles at 37 ° C and 200 rpm
  • Drigalski spatula for the phage-free approaches, on LB agar, for phage-on-LB agar approaches.
  • CFU colony forming units
  • CFU have the graph done by the CFU / ml plot
  • Table 10 (Serralysin with and without bacteriophages) describes, by way of example, the effect of serralysin on the concentration of S. aureus in saliva alone and in combination with bacteriophages (mixture of DSM 18722 and DSM 18723). As the table shows, serralysin alone does not result in a reduction in colony count. The bacteriophage mixture shows a reduction in colony count to 67.4 percent. In the combination of bacteriophages and serralysin, the colony count drops to 18.7 percent. Thus, a synergistic effect is given.
  • Table 11 (Comparison of Dornase ⁇ / Benzonase) describes an example of the influence of the nucleases Dornase ⁇ and Benzonase on the concentration of S. aureus in saliva.
  • the use of bacteriophages leads to a reduction of the colony count to 18.7 percent.
  • the combination of bacteriophage and nuclease reduced the colony count to 8.88 percent for Dornase ⁇ and 6.37 percent for Benzonase.
  • Table 12 (Comparison of the single-enzyme combination of Dornase ⁇ / serralysin) describes, by way of example, the comparison of the effect of the nuclease Dornase ⁇ and the proteinase Serralysin individually and in combination on the synergistic effect with bacteriophages.
  • the enzymes alone reduce the colony count of S. aureus in saliva to 54.3 percent (Dornase ⁇ ) and to 28.2 percent (Serralysin).
  • the combination of both enzymes leads to a further reduction of the colony count to 20.0 percent.
  • Example 8 Detection of the Effect of a Combination of the bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 on a Lethal Staphylococcus aureus Infection of the Lung in the Immunosuppressed Mouse
  • mice Four groups of 20 mice each weighing approximately 25 g were first subjected to immunosuppression to ensure sufficient infection of the mice with S. aureus. Immunosuppression started with cyclophosphamide 4 days before the bacterial infection. One day before, another cyclophosphamide application was performed, along with a single dose of cortisone. Immunosuppression with cyclophosphamide was repeated 3 days apart.
  • the animals were shielded with the antibiotic ciprofloxacin over the period of the experiment.
  • the S. aureus strain selected for the infection is resistant to this antibiotic.
  • the S. aureus strain selected for the infection (internal name M.06.02.0071) is an isolate provided by the Robert Koch Institute in Wernigerode. S.aureus belongs to the group of USA300 (MRSA, ST8) strains which are considered to be particularly virulent due to the presence of the virulence factor PVL. The selected strain is u.a. resistant to ciprofloxacin but sensitive to vancomycin and clindamycin as well as some other antibiotics.
  • mice On day 0, the mice were administered intratracheally 1, 5 ⁇ 10 7 CFU of S. aureus under anesthesia.
  • DSM 18722 and DSM 18723 were administered intratracheally under anesthesia one hour before the infection or one hour after the infection. Furthermore, one group was treated subcutaneously with vancomycin twice daily starting one day prior to infection.
  • the main parameter was the determination of lethality as a function of the duration of the test.
  • the trial duration was 14 days.
  • the result of the experiment is shown in Table 13:
  • the protective effect of the single administration of the bacteriophages prior to the infection is more pronounced at the end of the experiment (after 14 days) than with the protective or continuous administration of the antibiotic vancomycin.
  • thermocouples in [ ⁇ V]
  • Both the S.aureus strain DSM 18421 and the strain M.06.02.0071 are sensitive to the individual bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 and to the antibiotics vancomycin and clindamycin.
  • vancomycin and clindamycin were each added at a concentration of 10 ⁇ g / ml (corresponding to more than 10 times the MIC present in Preliminary tests was determined).
  • the bacteriophages had a concentration of 10 ⁇ g / ml (corresponding to more than 10 times the MIC present in Preliminary tests was determined).
  • the bacteriophages had a concentration of 10 ⁇ g / ml (corresponding to more than 10 times the MIC present in Preliminary tests was determined).
  • the bacteriophages had a concentration of
  • the nano calorimetric measurements show that the effect of the bacteriophages is superior to that of the antibiotics used.
  • microorganism designated under I has been received by this International Depository (date of first deposit) and an application for conversion of this initial deposit into a deposit under the Budapest Treaty has been received (date of receipt of the application for conversion).
  • micro-organism referred to under I has been received by this International Depositary (date of first filing) and an application for conversion of this first deposit into a deposit under the Budapest Treaty has been received (date of receipt of the application for conversion).

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Abstract

The invention relates to a method for producing a mixture of bacteriophages, wherein at least two different bacteriophage strains have been increased separately, wherein a staphylococcus strain having one strain each of a bacteriophage that can lyse staphylococci is grown in a preculture, and then further reproduced in a main culture, and then purified, and the various strains are then mixed, wherein the mixture of bacteriophages used comprises at least two different serotypes of bacteriophages that lyse the specific bacteria of the species staphylococcus.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Gemisches von Bakteriophagen und deren Verwendung für die Therapie von Antibiotika-resistenten Staphylococcen A process for the preparation of a mixture of bacteriophages and their use for the therapy of antibiotic-resistant staphylococci
Bakterielle Infektionen verursachen viele, zum Teil tödlich verlaufende Erkrankungen. Durch die Entwicklung von Antibiotika konnten viele dieser bakteriellen Infektionen erfolgreich bekämpft werden. Der umfassende Einsatz von verschiedenen Antibiotika führte aber zu dem Auftreten von Bakterien, die häufig nicht nur gegen ein Antibiotikum, sondern gegen eine Vielzahl von Antibiotika resistent sind. Derartige hochresistente Bakterienstämme führen immer mehr zu schwerwiegenden Problemen, gerade in Krankenhäusern, weil dort auch durch die ärztlichen Behandlungen Patienten mit derartigen Stämmen infiziert werden können. Wenn diese Stämme gegen die meisten, üblicherweise eingesetzten Antibiotika resistent sind, kann dies zu äußerst schwerwiegenden Erkrankungen führen, die nicht selten tödlich enden.Bacterial infections cause many, sometimes fatal diseases. The development of antibiotics has enabled many of these bacterial infections to be successfully controlled. However, the widespread use of various antibiotics has led to the emergence of bacteria, which are often not only resistant to an antibiotic, but against a variety of antibiotics. Such highly resistant bacterial strains are increasingly leading to serious problems, especially in hospitals, because there can be infected by the medical treatments patients with such strains. Resistant to most commonly used antibiotics, these strains can lead to extremely serious illnesses that are often fatal.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auf eine alternative Bekämpfung von Bakterien zurückgegriffen. So wie es Viren gibt, die Pflanzen und Tiere befallen und dabei nicht selten äußerst schwere Erkrankungen hervorrufen, gibt es auch Viren, die speziell Bakterien befallen. Diese Viren werden Bakteriophagen genannt. Sie sind üblicherweise spezifisch für bestimmte Bakterienarten und binden häufig an diejenigen Bereiche der Bakterienzellwand, an denen üblicherweise die Aufnahme von Nährstoffen (beispielsweise Zucker u.a.) erfolgt. Nach der Adsorption der Bakteriophagen an die Bakterienzellwand injizieren die Bakteriophagen ihre Nucleinsäure in das Bakterium. Dort vermehrt sich die Nucleinsäure und es werden Bakteriophagen-spezifische Proteine gebildet. Wenn genug Kopien der Bakteriophagen-Nucleinsäure und ausreichend Bakteriophagen-Protein in der Bakterienzelle vorhanden ist, lysiert diese die Bakterienzelle und die gebildeten Bakteriophagen werden in großer Zahl in die Umgebung freigesetzt. Dann kann der Infektionszyklus von neuem beginnen.In the context of the present invention, an alternative control of bacteria is used. Just as there are viruses that infect plants and animals and often cause extremely serious diseases, there are also viruses that specifically attack bacteria. These viruses are called bacteriophages. They are usually specific to certain types of bacteria and often bind to those areas of the bacterial cell wall where nutrient uptake (e.g., sugars and the like) usually occurs. After adsorption of the bacteriophages to the bacterial cell wall, the bacteriophages inject their nucleic acid into the bacterium. There, the nucleic acid proliferates and bacteriophage-specific proteins are formed. If enough copies of the bacteriophage nucleic acid and sufficient bacteriophage protein are present in the bacterial cell, it lyses the bacterial cell and the bacteriophages formed are released in large numbers into the environment. Then the infection cycle can start anew.
Die Verwendung von Bakteriophagen zur Therapie von bestimmten Erkrankungen ist schon seit mehreren Jahrzehnten bekannt. Insbesondere in osteuropäischen Ländern wurde diese Art der Bekämpfung von Bakterien entwickelt. In der WO 2004/052274 wird ein Verfahren zur Herstellung von Bakteriophagen-Zusammensetzungen beschrieben, die bei der Therapie von bakteriellen Infektionen, insbesondere solchen, die durch Pseudomonas aeruginosa hervorgerufen wurden, eingesetzt werden können. Die Anzucht der Bakteriophagen wird dort in einem halbfesten Kulturmedium durchgeführt. Die WO 97/39111 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Bakteriophagen mit einem breiten Wirtsspektrum und deren Einsatz in der Therapie. In der WO 01/50866 wird der Einsatz eines Bakteriophagen-Cocktails zur Vernichtung von Bakterien auf verschiedenen festen Oberflächen, wie beispielsweise Operationsräumen oder auch Anlagen zur Tierhaltung, sowie Schlachthöfen offenbart.The use of bacteriophages for the therapy of certain diseases has been known for several decades. Especially in Eastern European countries, this type of control of bacteria has been developed. In WO 2004/052274 is describe a process for the preparation of bacteriophage compositions which can be used in the therapy of bacterial infections, in particular those caused by Pseudomonas aeruginosa. The cultivation of bacteriophages is carried out there in a semi-solid culture medium. WO 97/39111 describes a process for the preparation of bacteriophages with a broad host range and their use in therapy. WO 01/50866 discloses the use of a bacteriophage cocktail to destroy bacteria on various solid surfaces, such as operating rooms or animal husbandry facilities, as well as slaughterhouses.
Die US 2004/0247569 beschreibt pharmazeutische Zusammensetzungen mit Bakteriophagen, die verschiedene, Antibiotika-resistente Bakterien, wie Enterococcus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas und andere inaktivieren können. Die WO 2006/047870 beschreibt stabilisierte Bakteriophagen-Zusammensetzungen, die an eine Matrix adsorbiert sind. O'Flaherty et al., Applied and Environmental Microbiology [2005], S. 1836-1842 beschreiben den anti-Staphylococcus-Bakteriophagen K und dessen Verwendung zur Kontrolle von Antibiotika-resistenten Staphylococcen aus Krankenhäusern. WO 2007/148919 beschreibt einen für Staphylococcus aureus spezifischen Bakteriophagen und dessen Verwendung bei der Bekämpfung von Infektionen. Capparelli et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy [2007], S. 2765- 2773 beschreiben den Bakteriophagen MSa und dessen Verwendung gegen Staphylococcus aureus im Mäusemodell. Rashel et al., JID [2007], S. 1237-1247 beschreiben die Klonierung eines Peptidoglycan abbauendes Enzyms, des Endolysins, aus dem Bakteriophagen ΦMR11.US 2004/0247569 describes pharmaceutical compositions containing bacteriophages capable of inactivating various antibiotic resistant bacteria such as Enterococcus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas and others. WO 2006/047870 describes stabilized bacteriophage compositions adsorbed to a matrix. O'Flaherty et al., Applied and Environmental Microbiology [2005], pp. 1836-1842 describe the anti-Staphylococcus bacteriophage K and its use for the control of antibiotic-resistant hospital staphylococci. WO 2007/148919 describes a bacteriophage specific for Staphylococcus aureus and its use in the control of infections. Capparelli et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy [2007], pp. 2765-2773 describe the bacteriophage M Sa and its use against Staphylococcus aureus in the mouse model. Rashel et al., JID [2007], pp. 1237-1247 describe the cloning of a peptidoglycan-degrading enzyme, endolysin, from bacteriophage ΦMR11.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gemisches von Bakteriophagen, bei dem zunächst ein Staphylococcus-Stamm mit einem Bakteriophagen, der Staphylococcen lysieren kann, in einer Vorkultur angezogen und dann in einer Hauptkultur weiter vermehrt werden. Mehrere derartige Bakteriophagen werden dann zu einem Gemisch vereinigt.The present invention is a process for producing a mixture of bacteriophages, in which first a Staphylococcus strain with a bacteriophage capable of lysing staphylococci is grown in a preculture and then further propagated in a major culture. Several such bacteriophages are then combined into a mixture.
Das eingesetzte Gemisch von Bakteriophagen enthält wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei verschiedene Serotypen von Bakteriophagen, die spezifisch Bakterien der Spezies Staphylococcus lysieren. Bevorzugt eingesetzte Bakteriophagenstämme stammen aus der Phagenklassen Myoviridae und Podoviridae. Es ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass mehrere verschiedene Bakteriophagen eingesetzt werden, die alle die gemeinsame Eigenschaft haben, dass sie Staphylococcen lysieren können. Insbesondere müssen die eingesetzten Bakteriophagen solche Staphylococcen lysieren, die an human- und/oder tierpathogenen Erkrankungen beteiligt sind. Besonders bevorzugt lysieren die erfindungsgemäß eingesetzten Bakteriophagen solche Staphylococcen, insbesondere Staphylococcus aureus-Stämme, die Antibiotika-, insbesondere Methicillin-resistent sind. Es ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass in dem Bakteriophagen-Gemisch mehrere verschiedene Bakteriophagen vorhanden sind. Es kann sich hierbei um solche Bakteriophagen handeln, die spezifisch Staphylococcus aureus-Stämme lysieren und es können auch solche Bakteriophagen eingesetzt werden, die auch andere Bakterienarten lysieren, wobei aber derartige Stämme bevorzugt nur zusätzlich zu einem Gemisch von Bakteriophagen eingesetzt werden, die wenigstens zwei unterschiedlichen Serotypen angehören.The mixture of bacteriophages used contains at least two, preferably at least three different serotypes of bacteriophages which specifically lyse bacteria of the species Staphylococcus. Preferably used bacteriophage strains are from the phage classes Myoviridae and Podoviridae. It is an essential aspect of the present invention that several different bacteriophages are used, all of which have the common property that they can lyse staphylococci. In particular, the bacteriophages used must lyze those staphylococci which are involved in human and / or animal pathogenic diseases. Particularly preferably, the bacteriophages used according to the invention lyse those staphylococci, in particular Staphylococcus aureus strains, which are resistant to antibiotics, in particular to methicillin. It is an essential aspect of the present invention that several different bacteriophages are present in the bacteriophage mixture. These may be bacteriophages that specifically lyse Staphylococcus aureus strains, and those bacteriophages may be used that also lyse other bacterial species, but such strains are preferably used only in addition to a mixture of bacteriophages that contain at least two different strains Belong to serotypes.
Die bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Verfahren verwendeten Bakteriophagen können entweder genau charakterisierte Bakteriophagen sein oder sie können aus einem Wildisolat herstammen. Hierzu werden nach üblichen Verfahren der Bakteriophagen- Isolierung ausgehend von einer geeigneten Quelle die Bakteriophagen durch gemeinsame Anzucht mit Staphylococcenstämmen zunächst angereichert und dann in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt.The bacteriophages used in the method used according to the invention can either be exactly characterized bacteriophages or they can originate from a wild isolate. For this purpose, the bacteriophages are first enriched by common cultivation with Staphylococcenstämmen by conventional methods of bacteriophage isolation starting from a suitable source and then used in the method according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Vermehrung der Bakteriophagen aus Sicherheitsgründen bevorzugt ein Methicillin-sensitiver Staphylococcus aureus-Stamm eingesetzt.For safety reasons, the method according to the invention preferably uses a methicillin-sensitive Staphylococcus aureus strain for propagation of the bacteriophages.
Gerade bei problematischen Infektionen in Krankenhäusern werden häufig Methicillin- resistente Staphylococcus aureus-Stämme angetroffen, die häufig als MRSA abgekürzt werden. Erfindungsgemäß wird zur Vermehrung der Bakteriophagen-Mischung aber bevorzugt ein Methicillin-sensitiver Staphylococcus aureus (MSSA)-Stamm eingesetzt. Der bevorzugte Stamm wurde zwischenzeitlich bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen nach dem Budapester Vertrag unter der Hinterlegungsnummer DSM 18421 hinterlegt.Especially in case of problematic infections in hospitals, methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains are frequently encountered, which are often abbreviated as MRSA. According to the invention, however, a methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) strain is preferably used to propagate the bacteriophage mixture. The preferred strain has since been deposited with the German Collection of Microorganisms under the Budapest Treaty under the accession number DSM 18421.
Ein besonders wichtiger Vorteil des erfindungsgemäß eingesetzten Staphylococcus aureus-Stammes zur Vermehrung der Bakteriophagen ist, dass in diesem Stamm mehrere der folgenden Virulenzfaktoren nicht vorhanden sind. Es handelt sich um folgende Toxin-Determinanten, die auf übertragbaren Elementen lokalisiert sind:A particularly important advantage of the Staphylococcus aureus strain used according to the invention for propagating the bacteriophages is that in this strain several of the following virulence factors are absent. These are the following toxin determinants located on transferable elements:
tst: 161/93 sea: 619/93 seb: 62/92 sec: 1229/93 sed: 1634/93 see: FRJ918 eta: 1437/00 eta, etb: 1004/00 lukS-lukF: 3925/02 cna: 2773/03 seg: N315 seg und seh: 2773/03.tst: 161/93 sea: 619/93 ss: 62/92 sec: 1229/93 sed: 1634/93 see: FRJ918 eta: 1437/00 eta, etb: 1004/00 lukS-lukF: 3925/02 cna: 2773 / 03 seg: N315 seg and see: 2773/03.
In bevorzugter Ausführungsform sind sämtliche der oben genannten Virulenzfaktoren bei dem eingesetzten Stamm nicht vorhanden.In a preferred embodiment, all of the abovementioned virulence factors are not present in the strain used.
Dadurch können auch von dem Vermehrungsstamm keine Virulenzfaktoren auf die Bakteriophagen übertragen werden und die Bakteriophagen-Vermehrung ist in dieser Hinsicht besonders sicher.As a result, no virulence factors can be transmitted to the bacteriophages of the propagation strain, and bacteriophage replication is particularly safe in this regard.
Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäß eingesetzten Vermehrungsstammes ist, dass sich die Eigenschaften der in dem Stamm vermehrten Bakteriophagen auch nach mehreren Passagen nicht verändern.Another advantage of the propagation strain used according to the invention is that the properties of the bacteriophages propagated in the strain do not change even after several passages.
Für die erfindungsgemäße Herstellung des Bakteriophagen-Gemisches wird in dem ersten Schritt eine Vorkultur des eingesetzten Staphylococcus aureus-Stamms angezogen. Wenn die Bakterien eine geeignete optische Dichte erreicht haben, wird der zu vermehrende Bakteriophage zugegeben, wobei in der Vorkultur ein Verhältnis von Bakterien zu Bakteriophagen von etwa 105 bis 102 Bakterien pro 1 Phage eingestellt wird.For the preparation according to the invention of the bacteriophage mixture, a preculture of the Staphylococcus aureus strain used is grown in the first step. When the bacteria have reached a suitable optical density, the bacteriophage to be propagated is added, wherein in the preculture a ratio of bacteria to bacteriophages of about 10 5 to 10 2 bacteria per 1 phage is set.
Die Vorkultur wird zusammen mit den Bakteriophagen solange angezogen, bis die Lyse der Bakterien beginnt. Dann wird die Vorkultur, die die Bakteriophagen enthält, zu einer Hauptkultur von Staphylococcen gegeben, wobei bevorzugt ein solches Verhältnis eingestellt wird, dass die Bakterien im deutlichen Überschuss vorhanden sind. Besonders bevorzugt wird ein Bereich von etwa 50 bis 1000 Bakterien pro Bakteriophage. Durch diesen Überschuss wird erreicht, dass sämtliche Bakteriophagen, die sich in der Vorkultur befinden, ein geeignetes Bakterium finden, in dem sie sich vermehren können.The preculture is grown together with the bacteriophages until the lysis of the bacteria begins. Then the preculture containing the bacteriophages becomes one Main culture of staphylococci, wherein preferably such a ratio is set that the bacteria are present in significant excess. Particularly preferred is a range of about 50 to 1000 bacteria per bacteriophage. This excess ensures that all bacteriophages that are in the preculture find a suitable bacterium in which they can multiply.
Das Verhältnis von Bakteriophagen zu Bakterien wird auch als sogenannter MOI-Wert (multiplicity of infection) bezeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der MOI- Wert bei der Vorkultur sowie der Hauptkultur zwischen 10"6 und 1.The ratio of bacteriophages to bacteria is also referred to as the so-called MOI value (multiplicity of infection). In a preferred embodiment of the MOI value in the pre-culture, and the main culture was between 10 "6 and 1.
Üblicherweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Hauptkultur in einem Fermenter geeigneter Größe durchgeführt. Bei den Fermentem können die einzelnen Umgebungsparameter wie Luftzufuhr, pH-Wert, Nährstoffzugabe u.a. kontinuierlich gesteuert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Anzucht der Hauptkultur unter reduzierter Luftzufuhr und weiterhin wird der pH-Wert bevorzugt in einem Bereich zwischen 5,8 und 7,8 gehalten.Usually, in the method according to the invention, the main culture is carried out in a fermenter of suitable size. In the fermenters, the individual environmental parameters such as air supply, pH, nutrient addition u.a. be controlled continuously. In a preferred embodiment, the cultivation of the main culture takes place under reduced air supply and furthermore the pH is preferably maintained in a range between 5.8 and 7.8.
Nach der Fermentation werden die Bakteriophagen aus der Fermentationsbrühe üblicherweise dadurch erhalten, dass zunächst das Fermentationsmedium abzentrifugiert und/oder abfiltriert wird, so dass von den lysierten Bakterien herstammende Zellbestandteile abgetrennt werden. Der Überstand wird dabei bevorzugt durch ein oder mehrere Filter filtriert, wobei die Porengröße so gewählt ist, dass bei der ersten Filtration noch verbleibende Bakterien die Filter nicht passieren können. Die Porengröße dieser Filter liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,1 und 1 ,0 μm, bevorzugt zwischen 0,1 μm und 0,5 μm, noch bevorzugter zwischen 0,1 μm und 0,45 μm und am bevorzugtesten zwischen 0,1 und 0,2 μm. Die Bakteriophagen können diese Filtergröße aufgrund ihrer kleineren Größe passieren. Es muss allerdings darauf geachtet werden, dass solche Filter gewählt werden, an denen die Bakteriophagen möglichst nicht adsorbieren, da dies anderenfalls zu Filterverstopfungen und zu einer Verschlechterung der Ausbeute an Phagen führen könnte.After fermentation, the bacteriophages are usually obtained from the fermentation broth by first centrifuging and / or filtering off the fermentation medium so that cell components derived from the lysed bacteria are separated off. The supernatant is preferably filtered through one or more filters, wherein the pore size is selected so that in the first filtration remaining bacteria can not pass the filter. The pore size of these filters is preferably in a range between 0.1 and 1.0 μm, preferably between 0.1 μm and 0.5 μm, more preferably between 0.1 μm and 0.45 μm, and most preferably between 0.1 and 0.2 μm. The bacteriophages can pass this filter size due to their smaller size. However, care must be taken to select those filters on which the bacteriophages do not, if possible, adsorb, since otherwise this could lead to filter blockages and a deterioration in the yield of phages.
In einem weiteren Schritt wird bevorzugt die Phagen enthaltende Lösung so diafiltriert, dass die Bakteriophagen die Poren nicht passieren können und dadurch in der Lösung angereichert werden. Durch übliche mikrobiologische Bestimmungsmethoden kann die Konzentration der Bakteriophagen ohne weiteres ermittelt werden. Bevorzugt enthält die Lösung eine Konzentration von wenigstens 1010 PFU (plaque-forming units) pro ml.In a further step, the phage-containing solution is preferably diafiltered so that the bacteriophages can not pass through the pores and thereby be enriched in the solution. By usual microbiological determination methods, the Concentration of bacteriophages are readily determined. The solution preferably contains a concentration of at least 10 10 PFU (plaque-forming units) per ml.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Gemisch von wenigstens zwei oder mehr Bakteriophagen eingesetzt. Ein derartiges Gemisch wird bevorzugt so hergestellt, dass zunächst von jedem einzusetzenden Phagen eine Lösung mit einer definierten Phagenkonzentration hergestellt wird und diese Lösungen werden dann im gewünschten Verhältnis miteinander gemischt. Diese Bakteriophagen können denselben Phagenklassen oder auch unterschiedlichen Phagenklassen zugeordnet werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das Bakteriophagen-Gemisch aus zwei unterschiedlichen Klassen der Myoviridae. Besonders bevorzugt weist das Bakteriophagen-Gemisch einerseits den Bakteriophagen vom Typ KP3 und/oder den Bakteriophagen mit der Bezeichnung MP13.3 auf. Daneben kann das Gemisch auch noch weitere geeignete Bakteriophagen umfassen.In the context of the present invention, a mixture of at least two or more bacteriophages is used. Such a mixture is preferably prepared by first preparing a solution of each phage to be employed having a defined phage concentration, and then mixing these solutions together in the desired ratio. These bacteriophages can be assigned the same phage classes or even different phage classes. In a particularly preferred embodiment, the bacteriophage mixture consists of two different classes of Myoviridae. The bacteriophage mixture particularly preferably has, on the one hand, the type KP3 bacteriophage and / or the bacteriophage designated MP13.3. In addition, the mixture may also comprise other suitable bacteriophages.
Die beiden bevorzugten Bakteriophagen wurden am 18. Oktober 2006 bei der deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig, hinterlegt. Dem Bakteriophagenstamm MP13.3 wurde die Hinterlegungsnummer DSM 18722 und dem Bakteriophagenstamm mit der Bezeichnung KP3 die Hinterlegungsnummer DSM 18723 zugeteilt. Die Hinterlegung erfolgte nach Budapester Vertrag.The two preferred bacteriophages were deposited on October 18, 2006 at the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH, Braunschweig. The bacteriophage strain MP13.3 was assigned the accession number DSM 18722 and the bacteriophage strain KP3 the accession number DSM 18723. The deposit was made under the Budapest Treaty.
Das Bakteriophagen-Gemisch wird derart hergestellt, dass zunächst jeder Bakteriophagenstamm einzeln in den Wirtsbakterien vermehrt wird. Nach Reinigung und Titerbestimmung der jeweiligen Bakteriophagen-Präparation wird dann die Mischung hergestellt, wobei das Verhältnis zwischen den einzelnen Bakteriophagen im Bereich zwischen 1 :10 bis 10:1 variieren kann. Bevorzugt wird eine Mischung eingesetzt, die in etwa zu gleichen Teilen aus den beiden Bakteriophagen besteht, wobei sich der Anteil jeweils auf die Plaque-bildenden Einheiten bezieht. Zu dieser Mischung können auch noch weitere Bakteriophagenstämme hinzugegeben werden, die separat vermehrt wurden.The bacteriophage mixture is prepared by first multiplying each bacteriophage strain individually in the host bacteria. After purification and titer determination of the respective bacteriophage preparation, the mixture is then prepared, wherein the ratio between the individual bacteriophages can vary in the range between 1:10 to 10: 1. Preference is given to using a mixture which consists of approximately equal parts of the two bacteriophages, the proportion in each case relating to the plaque-forming units. To this mixture also further bacteriophage strains can be added, which were propagated separately.
Das erfindungsgemäße Phagengemisch kann für die Anwendung als Arzneimittel entsprechend weiterbehandelt werden. Bei diesen Schritten ist darauf zu achten, dass die Bakteriophagen nicht inaktiviert werden. Bevorzugt zugegeben werden Schutzsubstanzen wie beispielsweise verdickende Stoffe, beispielsweise Glycerin oder Polyethylenglykol. Derartige Zusatzstoffe sind dann bevorzugt, wenn Arzneimittel in Form von Flüssigkeiten verabreicht werden.The phage mixture according to the invention can be further treated accordingly for use as a medicament. Care should be taken during these steps not to inactivate the bacteriophages. Protective substances, such as, for example, thickening substances, for example glycerol or polyethylene glycol, are preferably added. Such additives are preferred when drugs are administered in the form of liquids.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen Phagengemische Stabilisatoren auf, wobei humanes Serumalbumin besonders bevorzugt ist.In a further preferred embodiment, the phage mixtures according to the invention have stabilizers, with human serum albumin being particularly preferred.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Phagengemisch als Arzneimittel so eingesetzt, dass der Bakteriophagenlösung noch wenigstens ein Enzym zugefügt wird, das eine synergistische Wirkung auf die Effizienz der Bakteriophagenlösung ausübt. Hierbei kann es sich um Enzyme handeln, die selbst bakterizid sind. Es können also Lysine, wie beispielsweise Lysozym eingesetzt werden, die aus verschiedenen Quellen, also aus Bakteriophagen, aus Bakterien (Endolysine, Exolysine) oder auch anderen Quellen stammen. Alternativ hierzu kann Lysozym eingesetzt werden, das beispielsweise aus Hühnereiern isoliert werden kann und die bakterielle Zellwand, insbesondere von Gram-positiven Bakterien, lysieren kann. Andere Enzyme, die ebenfalls vorteilhafterweise eingesetzt werden können, gehören zu der Gruppe der Proteasen und/oder Peptidasen. Ein hierbei zu nennendes Beispiel wäre Papain. Schließlich können die Enzyme auch Nukleasen oder Glucosaminidasen sein, die zwar selbst nicht unmittelbar bakterizid wirken, aber die Bakteriophagenwirkung unterstützen.In a preferred embodiment, the phage mixture according to the invention is used as a medicament in that at least one enzyme which has a synergistic effect on the efficiency of the bacteriophage solution is added to the bacteriophage solution. These may be enzymes that are themselves bactericidal. Thus, it is possible to use lysines, such as, for example, lysozyme, which originate from various sources, that is to say from bacteriophages, from bacteria (endolysins, exolysins) or else other sources. Alternatively, lysozyme can be used, which can be isolated from chicken eggs, for example, and can lyse the bacterial cell wall, especially Gram-positive bacteria. Other enzymes which can also be used advantageously belong to the group of proteases and / or peptidases. An example to be mentioned here would be Papain. Finally, the enzymes may also be nucleases or glucosaminidases which, while not directly bactericidal in themselves, will support the bacteriophage effect.
In besonders bevorzugter Ausführungsform handelt es sich bei dem Enzym um die Protease Serralysin, die aus dem Stamm Serratia marcescens hergestellt wird. Ein anderes bevorzugtes Enzym ist die Nuklease Benzonase oder die Dornase α. In Beispiel 7 ist die überlegene Eigenschaft dieser Kombination mit einer biologischen Matrix (Speichel) offenbart.In a particularly preferred embodiment, the enzyme is the protease serralysin, which is produced from the strain Serratia marcescens. Another preferred enzyme is the nuclease benzonase or the Dornase α. Example 7 discloses the superior property of this combination with a biological matrix (saliva).
Wenn das erfindungsgemäße Bakteriophagen-Gemisch in anderer Form appliziert werden soll, kann es auch vorteilhaft sein, das Gemisch zu lyophilisieren. Auch hier können geeignete Schutzkomponenten wie verschiedene Zucker zugegeben werden.If the bacteriophage mixture according to the invention is to be applied in another form, it may also be advantageous to lyophilize the mixture. Again, suitable protective components such as various sugars can be added.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel können in Form einer Lösung, Tinktur, Salbe oder Lotion aufgebracht werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält ein derartiges Arzneimittel neben dem Phagengemisch auch ein Antibiotikum, das vorzugsweise gegen Gram-positive Bakterien wirksam ist. Hintergrund dieser Kombination ist, dass die Methicillin-resistenten Bakterien durch das erfindungsgemäße Phagengemisch lysiert werden sollen. Gleichzeitig soll aber verhindert werden, dass eventuell andere Bakterien, die nicht gegen Antibiotika resistent sind, wieder hochwachsen können. Da häufig Antibiotika-Resistenzen bei Staphylococcen auf Plasmiden kodiert sind, könnten an sich Antibiotika-sensitive Bakterien die Plasmide aus den lysierten Bakterien aufnehmen. Dies wird durch die bevorzugte Kombination verhindert.The medicaments according to the invention can be applied in the form of a solution, tincture, ointment or lotion. In a further preferred embodiment, such a drug also contains an antibiotic in addition to the phage mixture, which is preferably effective against Gram-positive bacteria. Background of this combination in that the methicillin-resistant bacteria are to be lysed by the phage mixture according to the invention. At the same time it should be prevented that other bacteria that are not resistant to antibiotics can grow up again. Since antibiotic resistance in staphylococci is often encoded on plasmids, antibiotic-sensitive bacteria could ingest the plasmids from the lysed bacteria. This is prevented by the preferred combination.
Das erfindungsgemäße Phagengemisch wird bevorzugt zur Herstellung eines Arzneimittels verwendet, das zur Therapie von solchen Infektionen dient, die durch Antibiotika-resistente Staphylococcus aureus-Stämme verursacht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei derartigen Infektionen um solche, die auf der Haut und/oder den Schleimhäuten auftreten. Diese Infektionen können durch die erfindungsgemäßen Bakteriophagen-Gemische leicht und wirksam therapiert werden. Ein Vorteil hierbei ist, dass das Bakteriophagen-Gemisch nicht intravenös und/oder intramuskulär verabreicht werden muss, sondern einfach auf die Wunde in Form einer Lösung, eines Pulvers oder Sprays bzw. einer Salbe aufgetragen werden kann.The phage mixture of the invention is preferably used for the preparation of a medicament for the treatment of infections caused by antibiotic-resistant Staphylococcus aureus strains. In a preferred embodiment, such infections are those which occur on the skin and / or the mucous membranes. These infections can be treated easily and effectively by the bacteriophage mixtures according to the invention. An advantage of this is that the bacteriophage mixture need not be administered intravenously and / or intramuscularly, but can simply be applied to the wound in the form of a solution, powder, or spray or ointment.
Die erfindungsgemäßen Bakteriophagen-Gemische können einerseits zur Therapie einer bereits bestehenden Infektion eingesetzt werden. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung können die Bakteriophagen-Gemische aber auch verwendet werden, um das Risiko einer Infektion mit Antibiotika-resistenten Staphylococcenstämmen zu verhindern. Die Bakteriophagen-Mischung wird in diesem Fall prophylaktisch eingesetzt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform können die Bakteriophagen-Gemische der vorliegenden Erfindung sowohl therapeutisch, wie auch prophylaktisch eingesetzt werden, insbesondere, um das Risiko einer Infektion der Lunge entweder zu therapieren oder zu verhindern. Die Lungen sind häufig einem erhöhten Risiko einer Infektion ausgesetzt, weil durch die Beatmungsvorrichtungen leicht Bakterien, insbesondere Antibiotika-resistente Bakterien, in die Lunge gelangen können.The bacteriophage mixtures according to the invention can be used on the one hand for the treatment of an already existing infection. However, according to another aspect of the invention, the bacteriophage mixtures may also be used to prevent the risk of infection with antibiotic-resistant staphylococcal strains. The bacteriophage mixture is used prophylactically in this case. In a most preferred embodiment, the bacteriophage mixtures of the present invention can be used both therapeutically and prophylactically, in particular to either treat or prevent the risk of lung infection. The lungs are often at an increased risk of infection because the respiratory devices easily allow bacteria, especially antibiotic-resistant bacteria, to enter the lungs.
Ein anderer bevorzugter Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Phagengemisches ist die Anwendung am Auge. Bei entsprechender Infektion wird das Phagengemisch in Form von Augentropfen verabreicht.Another preferred application of the phage mixture according to the invention is the application to the eye. With appropriate infection, the phage mixture is administered in the form of eye drops.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird schematisch in Figur 1 dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu der Bakteriophagen enthaltenden Lösung Benzonase zugegeben. Durch die Benzonase wird hochmolekulare DNA, die hauptsächlich von den lysierten Staphylococcen stammt, so gespalten, dass eine Infektiosität oder mögliche Rekombination mit Bruchstücken der Staphylococcen-DNA nicht zu befürchten ist. Andererseits hat die Benzonase einen positiven Einfluss auf die Bakteriophagenlösung im Hinblick auf die Viskosität. Daher wird die Benzonase bevorzugt entweder vor der Mikrofiltration oder nach der Diafiltration zugegeben. Wenn Benzonase zugegeben wird, empfiehlt es sich, nach der Reinigung mit der lonenaustausch-Chromatographie noch eine Gelchromatographie durchzuführen. Dadurch werden die noch verbliebenen Reste der Benzonase abgetrennt. Das Molekulargewicht der Benzonase liegt zwischen 30.000 und 40.000 Dalton. Es ist daher empfehlenswert, dass das für die Gelchromatographie eingesetzte Säulenmaterial ein Ausschlussvolumen von etwa 100.000 Dalton, bevorzugt etwa 50.000 Dalton aufweist.The inventive method is shown schematically in Figure 1. In a preferred embodiment of the method according to the invention, benzonase is added to the solution containing bacteriophages. Benzonase cleaves high molecular weight DNA, mainly derived from the lysed staphylococci, so as not to fear infectivity or possible recombination with fragments of staphylococcal DNA. On the other hand, benzonase has a positive influence on the bacteriophage solution in terms of viscosity. Therefore, the benzonase is preferably added either before microfiltration or after diafiltration. If benzonase is added, it is recommended to perform gel chromatography after purification by ion exchange chromatography. As a result, the remaining remains of the benzonase are separated. The molecular weight of the benzonase is between 30,000 and 40,000 daltons. It is therefore recommended that the column material used for gel chromatography has an exclusion volume of about 100,000 daltons, preferably about 50,000 daltons.
Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Benzonase-Zugabe ist, dass die Ausbeute in der lonenaustausch-Chromatographie erhöht wird. Es gehen also weniger Bakteriophagen verloren, da die Komplexierung mit den Nukleinsäuren positiv im Sinne einer höheren Ausbeute beeinflusst wird.An essential further advantage of the benzonase addition is that the yield in the ion exchange chromatography is increased. So less bacteriophages are lost because the complexation with the nucleic acids is positively influenced in terms of a higher yield.
Ein anderer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Bakteriophagen- Suspension stabilisiert werden kann durch die Zugabe von Humanserum Albumin. Es kann sich hierbei um Humanserum Albumin handeln, das aus menschlichen Plasma gewonnen wurde. Allerdings müssen etwaige virale Kontaminationen dabei entfernt worden sein. Alternativ hierzu kann auch rekombinant hergestelltes Humanserum Albumin eingesetzt werden, um die Gefahr von viralen Kontaminationen zu vermeiden.Another preferred aspect of the present invention is that the bacteriophage suspension can be stabilized by the addition of human serum albumin. It may be human serum albumin derived from human plasma. However, any viral contamination must have been removed. Alternatively, recombinant human serum albumin can be used to avoid the risk of viral contamination.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Bakteriophagenlösung dadurch stabilisiert, dass Magnesiumionen in einer Konzentration zugegeben werden, die zwischen 0,1 und 100 mM, bevorzugt zwischen 1 und 10 mM Mg2+ liegt. In ganz besonders bevorzugter Ausführungsform wird die Stabilisierung durch die Zugabe einer Kombination von Magnesiumionen und Humanserum Albumin erzielt.In another preferred embodiment, bacteriophage solution is stabilized by adding magnesium ions at a concentration of between 0.1 and 100 mM, preferably between 1 and 10 mM Mg 2+ . In a particularly preferred embodiment, the stabilization is achieved by the addition of a combination of magnesium ions and human serum albumin.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern. Beispiel 1 : Phagenproduktion im FermenterThe following examples are intended to illustrate the present invention. Example 1: Phage Production in the Fermenter
1.1 Mikroorganismen1.1 microorganisms
Bakterien für MRSA M.03.02.0028, Gefrierkultur eines Stammes, der von Fermentation Prof. Daschner, Freiburg, erhalten wurde. Der Stamm wurde bei derBacteria for MRSA M.03.02.0028, frozen culture of a strain obtained from fermentation Prof. Daschner, Freiburg. The tribe was at the
DSM unter der Nr. 18421 nach dem Budapester Vertrag hinterlegt.DSM deposited under No. 18421 under the Budapest Treaty.
Bakterien für Staphylococcus aureus M.03.02.0008 erhalten von Prof. Daschner, Plaquetest Freiburg. Der Stamm wurde bei der DSM nach dem Budapester Vertrag hinterlegt unter der Nr. DSM 18421.Bacteria for Staphylococcus aureus M.03.02.0008 obtained from Prof. Daschner, Plaquetest Freiburg. The strain was deposited with the DSM under the Budapest Treaty under No. DSM 18421.
Phagen Mutterphagen I, steril filtriertPhages mother phages I, sterile filtered
Konzentration: 1x1010 PFU/mlConcentration: 1x10 10 PFU / ml
Es wurden jeweils separat die beiden Bakteriophagenstämme KP3In each case separately the two bacteriophage strains KP3
(DSM 18723) und MP13.3 (DSM 18722) angezogen.(DSM 18723) and MP13.3 (DSM 18722).
1.2 Nährmedien1.2 culture media
a) APS-LB Brotha) APS-LB Broth
20 g Fertigmedium (Becton/Dickinson, Chargennr. 430510) werden eingewogen, in entionisiertem Wasser gelöst und auf 1 I Endvolumen aufgefüllt. Der natürliche pH- Wert des so hergestellten Mediums liegt bei ca. 6,8 und muss nicht eingestellt werden. Das Medium wird bei 1210C für 20 min sterilisiert und anschließend bei Raumtemperatur (RT; 20-220C) aufbewahrt.20 g of ready medium (Becton / Dickinson, Lot No. 430510) are weighed in, dissolved in deionized water and made up to 1 l final volume. The natural pH of the medium thus produced is about 6.8 and does not need to be adjusted. The medium is sterilized at 121 0 C for 20 min and then stored at room temperature (RT, 20-22 0 C).
b) APS-LB Broth (Fermentation)b) APS-LB broth (fermentation)
20 g Fertigmedium (s.o.) + 2,5 g MgSO4 (Roth, p.a.) werden eingewogen, in entionisiertem Wasser gelöst und auf 1 I Endvolumen aufgefüllt. Das Medium wird bei 1210C für 20 min in der Mediaprep sterilisiert und anschließend direkt in das sterilisierte Kulturgefäß eingefüllt. c) LB -Medium20 g of finished medium (see above) + 2.5 g MgSO 4 (Roth, pa) are weighed in, dissolved in deionized water and made up to 1 l final volume. The medium is sterilized at 121 ° C. for 20 minutes in the medium paste and then filled directly into the sterilized culture vessel. c) LB medium
10 g Trypton aus Casein (Roth, für die Mikrobiologie), 5 g NaCI (Roth, p.a.) und Hefeextrakt (Roth, für die Bakteriologie) werden in entionisiertem Wasser gelöst und auf 1 I Endvolumen aufgefüllt.10 g tryptone from casein (Roth, for microbiology), 5 g NaCl (Roth, p.a.) and yeast extract (Roth, for bacteriology) are dissolved in deionized water and made up to 1 l final volume.
Zur Herstellung von festem Nährmedium werden 15 g Agar Agar/l (Roth, hochrein) zugesetzt. Das Medium wird bei 1210C für 20 min sterilisiert. Die Agarplatten werden bei RT gelagert. Für den Versuch wurden Platten verwendet, die maximal 1 Woche unter diesen Bedingungen gelagert wurden.For the preparation of solid nutrient medium, 15 g agar agar / l (Roth, high purity) are added. The medium is sterilized at 121 0 C for 20 min. The agar plates are stored at RT. For the test plates were used, which were stored for a maximum of 1 week under these conditions.
d) Vogel-Johnson-Agard) Bird Johnson agar
58 g Fertigmedium (Merck) wurden in 1 I warmem, entionisierten Wasser gelöst, anschließend bei 1210C für 20 min sterilisiert. Das Medium wurde auf ca. 500C abgekühlt, dann wurden 0,24 g/l Kaliumtellurit (sterilfiltrierte Lösung) zugegeben. Das Medium wird in Petrischalen gefüllt, 30 min unter der Cleanbench getrocknet und anschließend bei 4°C verwahrt.58 g of finished medium (Merck) was dissolved in 1 liter of warm deionized water, then sterilized at 121 0 C for 20 min. The medium was cooled to about 50 ° C., then 0.24 g / l potassium tellurite (sterile filtered solution) was added. The medium is filled in Petri dishes, dried for 30 minutes under the Cleanbench and then stored at 4 ° C.
e) LB-Topagare) LB top agar
1 ,0 g Trypton aus Casein1, 0 g tryptone from casein
0,5 g NaCI0.5 g NaCl
0,8 g Agar Agar werden in entionisiertem Wasser gelöst, auf 100 ml aufgefüllt und anschließend bei 1210C für 20 min sterilisiert. Die Aufbewahrung bis zur Verwendung erfolgt im0.8 g agar agar are dissolved in deionized water, made up to 100 ml and then sterilized at 121 0 C for 20 min. The storage until use takes place in
Trockenschrank bei 600C.Drying cabinet at 60 ° C.
1.3 Puffer1.3 Buffers
a) 0,85 % NaCIa) 0.85% NaCl
0,85 g NaCI wurden in entionisiertem Wasser gelöst und auf 100 ml Endvolumen aufgefüllt. Der Puffer wird bei 1210C für 20 min sterilisiert.0.85 g of NaCl was dissolved in deionized water and made up to 100 ml final volume. The buffer is sterilized at 121 0 C for 20 min.
b) Phagenpufferb) phage buffer
20 mM Tris (pH 7,4), (Roth, Ultra Qualität)20 mM Tris (pH 7.4), (Roth, Ultra quality)
10O mM NaCI10 mM NaCl
10 mM MgSO4x7H2O Die Herstellung erfolgte aus sterilen Stammlösungen und sterilem, entionisiertem Wasser. Die Lagerung erfolgte bei RT.10mM MgSO 4 x 7H 2 O The preparation was carried out from sterile stock solutions and sterile, deionized water. Storage took place at RT.
c) 1 M NaOHc) 1M NaOH
40,01 g NaOH (Roth) wurden in entionisiertem Wasser gelöst und auf 1 I Endvolumen aufgefüllt. Die Lösung wurde bei 1210C für 20 min sterilisiert, anschließend bei RT verwahrt.40.01 g of NaOH (Roth) were dissolved in deionized water and made up to 1 l final volume. The solution was sterilized at 121 0 C for 20 min, then stored at RT.
d) pH-Eichlösungen pH 4,01 (Mettler Toledo) pH 7,00 (Mettler Toledo)d) pH Calibrations pH 4.01 (Mettler Toledo) pH 7.00 (Mettler Toledo)
e) Sauerstoff-Sonde (pO2-Sonde; misst den Sauerstoffpartialdruck eines Mediums) Zur Kalibrierung der pO2-Sonde wird in der Taskleiste erst der Calibration-Button ausgewählt, dann im nächsten Fenster der pO2-Button. Hier wird ebenfalls der Temperaturwert auf Raumtemperatur eingestellt bzw. die Temperatur der Lösungen eingegeben.e) Oxygen probe (pO 2 probe, measures the oxygen partial pressure of a medium) To calibrate the pO 2 probe, first select the Calibration button in the task bar, then the pO 2 button in the next window. Here, too, the temperature value is set to room temperature or the temperature of the solutions is entered.
f) OD-Sondef) OD probe
OD-Sonde wird nicht geeicht, sondern nur der Nullpunkt bei jedem Lauf neu gesetzt für das jeweilige Medium. Da die Sonde bislang nicht linearisiert wurde, ist der externe Vergleich mit der OD6oo gemessen am Photometer unerlässlich.OD probe is not calibrated, but only the zero point for each run reset for the respective medium. Since the probe has not yet been linearized, the external comparison with the OD 6 oo measured at the photometer is essential.
g) pH-Messungg) pH measurement
Das pH-Meter wird vor der Messung angeschaltet und die benötigte Temperatur eingestellt. Das pH-Meter wird auf seinen Kalibrierungszustand untersucht und - falls notwendig - nach Herstellervorschrift kalibriert. Die Sonde wird aus der 3 M KCI-Lösung genommen und mit entionisiertem Wasser abgespült. Die Sonde wird mit einem Papiertuch abgetrocknet und in die zu messende Lösung gehalten. Der Messvorgang kann durch Schwenken oder Rühren der Lösung beschleunigt werden. Der gemessene Wert wird notiert, die Sonde aus der Lösung genommen und gründlich mit 70 % Ethanol, danach mit entionisiertem Wasser gespült, mit einem Papiertuch getrocknet und dann wieder in die 3 M KCI-Lösung zur Aufbewahrung gegeben. 1.5 Anzucht BakterienstammThe pH meter is switched on before the measurement and the required temperature is set. The pH meter is examined for its calibration state and - if necessary - calibrated according to manufacturer's instructions. The probe is removed from the 3 M KCl solution and rinsed with deionized water. The probe is dried with a paper towel and kept in the solution to be measured. The measuring process can be accelerated by panning or stirring the solution. The measured value is noted, the probe is removed from the solution and rinsed thoroughly with 70% ethanol, then with deionized water, dried with a paper towel and then returned to the 3M KCl solution for storage. 1.5 Cultivation Bacterial strain
von dem unter 1.1 genannten Stamm wurde eine von für die Fermentationen angelegte Glycerin-Gefrierkultur aus dem -800C Gefrierschrank entnommen und unter der Cleanbench angetautof said strain in 1.1 a of scale for the fermentations of glycerol frozen culture was removed from the -80 0 C freezer and thawed under the Clean Bench
2 Impfösen Zellmaterial wurden in 20 ml APS LB-Medium angeimpft und bei 37°C und 200 rpm über Nacht schüttelnd bebrütet.2 inoculations of cell material were inoculated into 20 ml of APS LB medium and incubated shaking at 37 ° C and 200 rpm overnight.
1.6 Fermentation1.6 fermentation
die Kultur wurde vom 37°C Schüttelinkubator genommen 0,1 ml wurden zur OD-Messung entnommen, 1 +9 mit Medium verdünnt (0,9 ml APS-LB + 0,1 ml Kultur) und ein OD60O Mittelwert von 1 ,363 bestimmt über den Entnahmeschlauch wurde eine Probe des Mediums entnommen und in ein Eppi (= Reaktionsgefäß der Firma Eppendorf) gefüllt. Davon wurden jeweils 500 μl auf LB-Agar und Vogel-Johnson-Agar ausplattiert und bei 370C über Nacht inkubiert.the culture was taken from the 37 ° C shaking incubator 0.1 ml was taken for OD measurement, 1 + 9 diluted with medium (0.9 ml APS-LB + 0.1 ml culture) and an OD 60O mean of 1.363 determined via the sampling hose, a sample of the medium was removed and filled into an Eppi (= reaction vessel from Eppendorf). Of these, 500 .mu.l were plated on LB agar and Vogel Johnson agar and incubated at 37 0 C overnight.
1.7 Angleichung der Übernachtkultur auf OD 8,01.7 Approximation of overnight culture to OD 8.0
die Kultur wurde mit Medium in einem sterilen Falcon-Röhrchen gemischt und es wurde durch Verdünnen mit sterilem Medium eine Optische Dichte von ca. 8,0 eingestellt.the culture was mixed with medium in a sterile Falcon tube and an optical density of about 8.0 was established by dilution with sterile medium.
1.8 Inkubation Bakterien/Phagen1.8 Incubation bacteria / phages
die einzusetzenden Phagen (1.1) wurden auf 2x102 in Phagenpuffer in Eppis verdünnt (finales Volumen: 2 ml der 2x102- Verdünnung) als die Temperatur im Gefäß stabil war, wurden 15 ml eingestelltethe phages (1.1) to be used were diluted to 2x10 2 in phage buffer in Eppis (final volume: 2 ml of 2x10 2 dilution) when the temperature in the vial was stable, 15 ml were set
Bakterienkultur und 2 ml Phagen im FalconrRöhrchen gemischt und 20 min beiBacterial culture and 2 ml phage mixed in Falconr tube and 20 min at
370C inkubiert anschließend wurde die Bakterien/Phagenmischung über eine Kanüle in eine37 0 C incubated then the bacteria / phage mixture via a cannula into a
20 ml Spritze gesogen und über das Septum im Deckel des Kulturgefäßes injiziert nach 3 min Rühren wurden die ersten Messwerte der Fermentation bestimmt. 1.9 CFU/mL-Bestimmung20 ml syringe sucked and injected via the septum in the lid of the culture vessel after stirring for 3 min, the first measured values of the fermentation were determined. 1.9 CFU / mL determination
es wurde eine dekadische Verdünnungsreihe der auf OD 8,0 eingestellten Kultur nach folgendem Schema pipettiert:a decadal dilution series of the culture adjusted to OD 8.0 was pipetted according to the following scheme:
Tabelle 1Table 1
2x100 μl der Verdünnungsstufen lO^-IO'8 wurden auf LB-Agar ausplattiert2x100 μl of the dilution steps 10'-IO '8 were plated out on LB agar
(Drigalski-Ausstrich) die Platten wurden ü.N. bei 37°C am nächsten Tag inkubiert(Drigalski smear) the plates were used ü.N. incubated at 37 ° C the next day
1.10 Fermentation1.10 fermentation
nach Fermentationsstart wurden alle 30-60 min die Parameter abgelesen bzw. gemessen. die OD6oo-Messungen erfolgten gegen das Fermentationsmedium als Blindwert die Probenahmen (jeweils 8 ml) während der Fermentation erfolgten über denAfter fermentation start, the parameters were read or measured every 30-60 min. the OD 6 oo measurements were made against the fermentation medium as a blank. Sampling (8 ml each) was performed during the fermentation
Entnahmeschlauch jeweils mittels einer sterilen 10 ml Spritze von den 8 ml wurde 1 ml für die OD6oo-Messungextern genommen (entweder direkt in eine Küvette gegeben oder ins Eppi abgefüllt), der Rest wurde zur pH-Sampling hose each by means of a sterile 10 ml syringe from the 8 ml of 1 ml for OD6oo measurement was taken ex ternal (either directly added to a cuvette or filled into Eppi), the rest was used for pH
Messungeχtern verwendet. Tabelle 2: Bei der Fermentation erhaltene WerteMeasurement e χtern used. Table 2: Values obtained during fermentation
* aufgrund der Verwirbelungen bedingt durch das Rühren bei 400 rpm schwankten die Werte hin und her, so dass der hier dargestellte Wert lediglich eine Tendenz anzeigen kann* Due to turbulence due to stirring at 400 rpm, the values fluctuated back and forth, so that the value shown here can only indicate one tendency
X = keine Messung durchgeführtX = no measurement performed
recal = Werte rekalibriert (Aufrufen über "Calibration" auf der Fermenteroberfläche, dann "Recalibration", Wert eingeben) 1.11 Ergebnisserecal = values recalibrated (call up via "Calibration" on the fermenter surface, then "Recalibration", enter value) 1.11 results
Es wurde eine Übernachtkultur verwendet, die nach OD-Anpassung auf 8,0 eine Konzentration von 8,5x108 CFU/ml (CFU = Kolonie bildende Einheit) aufwies.An overnight culture was used which, after OD adjustment to 8.0, had a concentration of 8.5x10 8 CFU / ml (CFU = Colony Forming Unit).
Berechnung MOI-Wert:Calculation MOI value:
Bakterien: 15 ml x 8,5x108 CFU = 1 ,3x1010 Bakterien pro mlBacteria: 15 ml x 8,5x10 8 CFU = 1, 3x10 10 bacteria per ml
Phagen: 2 ml x 5x107 PFU/ml (durch 2x10"2-Verdünnung) = 1x108 PFUPhage: 2 ml x 5x10 7 PFU / ml (by 2x10 "2 dilution) = 1x10 8 PFU
(Plaque bildende Einheiten pro ml) MOI: 1/130 (Phagen/Bakterien) = 0.0077(Plaque forming units per ml) MOI: 1/130 (phage / bacteria) = 0.0077
Die Lyse setzte auch diesmal nach etwas weniger als 3 Stunden ein. Dieses scheint der zu erwartende Zeitraum für das Einsetzen der Lyse zu sein, denn bei einer Wiederholung der Fermentation war dieses zum selben Zeitpunkt der Fall. Der Fermentationsverlauf scheint sehr reproduzierbar zu sein, denn der Sauerstoffpartialdruck war nach jeweils 2 h 15 min auf 0,0 % gefallen und 30 min später wieder > 0,0 %. Auch die nach bestimmten Zeitabständen gemessene OD war über den Verlauf nahezu identisch. Die Bakterien erreichten dabei jeweils eine OD von 1 ,5 als ihren höchsten Wert. Als die Fermentation nach 7 h 15 min abgebrochen wurde, war noch eine OD6oo von 0,179 (A12: OD6oo 0,22) messbar. Allerdings zeigte die hohe Anzahl von lebensfähigen Staphylococcen auf dem Vogel-Johnson-Agar (s. Punkt 5.1.2) im Fermentationsprodukt an, dass die Fermentation/Lyse noch nicht zu 100 % abgeschlossen war.The lysis started this time after a little less than 3 hours. This seems to be the expected lysis onset, as the fermentation was repeated at the same time. The course of fermentation seems to be very reproducible, because the oxygen partial pressure had fallen to 0.0% after every 2 h 15 min and again to> 0.0% 30 min later. Also, the OD measured at certain time intervals was nearly identical over the course. The bacteria each achieved an OD of 1, 5 as their highest value. When the fermentation was stopped after 7 h 15 min, an OD 6 oo of 0.179 (A12: OD 6 oo 0.22) was still measurable. However, the high number of viable staphylococci on the Vogel-Johnson agar (see item 5.1.2) in the fermentation product indicated that the fermentation / lysis was not yet 100% complete.
Die in der Fermentation ermittelte Phagenkonzentration von 5,4x109 PFU/ml liegt zwischen den Werten, die bei anderen Fermentationen erhalten wurden (3,3x109 PFU/ml und 8,3x109 PFU/ml). Eine Ausbeute von ca. 5x109 PFU/ml wurde auch im Schüttelkolben erzielt, so dass dieses Ergebnis durchaus zufriedenstellend ist. Wenn die Lyse bei 4°C weiter fortschreitet, kann eine höhere Ausbeute erzielt werden.The phage concentration of 5.4x10 9 PFU / ml determined in the fermentation is between the values obtained in other fermentations (3.3x10 9 PFU / ml and 8.3x10 9 PFU / ml). A yield of about 5x10 9 PFU / ml was achieved in the shake flask, so that this result is quite satisfactory. If the lysis continues to progress at 4 ° C, a higher yield can be achieved.
Beispiel 2 - Herstellung eines BakteriophagengemischesExample 2 - Preparation of a bacteriophage mixture
Zunächst wurde der Produktionsstamm, ein Methicillin-sensitiver Staphylococcus aureus- Stamm, der bei der DSM unter der Nummer 18421 hinterlegt wurde, über Nacht in etwa 250 ml Nährmedium bei einer Temperatur von 30cC kultiviert. Durch Verdünnung der angewachsenen Bakterienkulturbrühe mit frischem, sterilem Medium wurde eine optische Dichte von etwa 1 ,0 eingestellt. Die verdünnte Bakterienkultur wurde nun mit einer geeigneten Menge des Bakteriophagen so versetzt, dass ein Verhältnis von Phage zu Bakterium von etwa 1 eingestellt wurde. Anschließend wurde die Mischung von Bakterien und Bakteriophagen etwa 5 Stunden bei einer Temperatur von 30°C vorinkubiert.First, the production strain, a methicillin-sensitive strain of Staphylococcus aureus, which was deposited with the DSM under the number 18421, cultured overnight in about 250 ml of nutrient medium at a temperature of 30 c C. By dilution of the grown bacterial culture broth with fresh, sterile medium was an optical Density of about 1, 0 set. The diluted bacterial culture was then spiked with an appropriate amount of the bacteriophage such that a phage to bacterial ratio of about 1 was established. Subsequently, the mixture of bacteria and bacteriophages was preincubated for about 5 hours at a temperature of 30 ° C.
Nach fünfstündiger Vorinkubation wurde das Bakterien/Bakteriophagengemisch in einen 10-Liter-Fermenter überführt, in dem der oben erwähnte Methicillin-sensitive Staphylococcus aureus-Stamm bei 370C auf eine optische Dichte von 2,0 angezogen wurde. Die vorgezogenen Bakterien, die mit der Vorkultur gemischt wurden, wurden für weitere 12 Stunden bei 37°C fermentiert. Danach wurde die Fermentation beendet und die Fermentationsbrühe enthaltend Bakterien, Bakterienreste und Phagen wurde zunächst in einer Tiefenfiltration vorgereinigt. Bei der Tiefenfiltration wird die Fermentationsbrühe , durch ein Filterelement filtriert, das eine Porengröße aufweist, die die Passage der Bakteriophagen ohne Weiteres erlaubt. Da Bakteriophagen häufig negative Ladungen aufweisen, hat das Filterelement negative Ladungen, um eine unerwünschte Adsorption der Bakteriophagen an das Filterelement zu verhindern.After preincubation for five hours, the bacterium / bacteriophage mixture was transferred to a 10 liter fermentor in which the above-mentioned methicillin-sensitive Staphylococcus aureus strain was grown to an optical density of 2.0 at 37 ° C. The preferred bacteria mixed with the preculture were fermented for an additional 12 hours at 37 ° C. Thereafter, the fermentation was stopped and the fermentation broth containing bacteria, bacterial residues and phages was first prepurified in a depth filtration. In depth filtration, the fermentation broth is filtered through a filter element having a pore size that readily allows passage of the bacteriophages. Since bacteriophages often have negative charges, the filter element has negative charges to prevent unwanted adsorption of the bacteriophages to the filter element.
Nach der Tiefenfiltration wird die Fermentationsbrühe durch einen Filter mit einer Porengröße von etwa 0,1 bis 1 μm Durchmesser filtriert, um Bakterien sowie Bakterienbestandteile, insbesondere Membranbestandteile zu entfernen.After depth filtration, the fermentation broth is filtered through a filter having a pore size of about 0.1 to 1 micron in diameter to remove bacteria and bacterial components, particularly membrane constituents.
Da die nach der Mikrofiltration erhaltene Lösung enthaltend die Bakteriophagen sehr voluminös ist, wurde mit Hilfe einer Ultrafiltration das Volumen erheblich reduziert. Bei der Ultrafiltration ist die Porengröße des Filters so gewählt, dass nur das Lösungsmittel der Fermentationsbrühe, also Wasser sowie darin gelöste Bestandteile des Nährmediums durch das Filtern entfernt werden. Dadurch wird die Konzentration an Bakteriophagen erheblich erhöht, üblicherweise wird eine Konzentration der Bakteriophagen um einen Faktor zwischen 100 bis 10.000 erreicht.Since the solution obtained after the microfiltration containing the bacteriophages is very voluminous, the volume was significantly reduced by ultrafiltration. In ultrafiltration, the pore size of the filter is chosen so that only the solvent of the fermentation broth, ie water and dissolved therein components of the nutrient medium are removed by filtering. As a result, the concentration of bacteriophages is increased significantly, usually a concentration of bacteriophages is achieved by a factor between 100 to 10,000.
Die konzentrierte Bakteriophagenmischung wurde anschließend mit Benzonase versetzt, wodurch die noch verbliebenen bakteriellen Nukleinsäuren entfernt werden. Anschließend wurde die Bakteriophagenlösung an einen Ionenaustauscher adsorbiert und anschließend mit einem Salzgrad uenten eluiert. Die Fraktionen, die die Bakteriophagen enthalten, wurden anschließend über eine Gelchromatographie weiter gereinigt und die so erhaltene Bakteriophagenlösung wurde auf die gewünschte Konzentration der Bakteriophagen eingestellt. Für die Herstellung des Gemisches wurden die beiden erfindungsgemäßen bevorzugten Bakteriophagen separat angezogen und gereinigt und anschließend gemischt.The concentrated bacteriophage mixture was then spiked with benzonase, removing the remaining bacterial nucleic acids. Subsequently, the bacteriophage solution was adsorbed to an ion exchanger and then eluted with a degree of salinity. The fractions containing the bacteriophages were then further purified by gel chromatography and the resulting bacteriophage solution was adjusted to the desired concentration of the bacteriophages set. For the preparation of the mixture, the two preferred bacteriophages according to the invention were separately grown and purified and then mixed.
Die Bakteriophagenmischung wurde dann in eine gewünschte Form, also eine auftragbare Lösung, Salbe, Puder oder Granulat gebracht, abgefüllt und kann eingesetzt werden.The bacteriophage mixture was then brought into a desired shape, that is a coatable solution, ointment, powder or granules, filled and can be used.
Beispiel 3 - Stabilität der Bakteriophagen-Präparation bei 4°C, Raumtemperatur und bei 37°CExample 3 - Stability of the bacteriophage preparation at 4 ° C, room temperature and at 37 ° C
Es wurde als Lagerpuffer ein Phagenpuffer mit folgender Zusammensetzung eingesetzt: 20 mM Tris (pH 7,4), 100 mM NaCI, 10 mM MgSO4x7H2O. Die Herstellung erfolgte aus sterilen Stammlösungen sowie sterilem entionisiertem Wasser. Als Stabilisator wurde Human Serum Albumin (HSA) in einer Konzentration von 1 g/l eingesetzt. Das Produkt wurde von Baxter bezogen.A phage buffer with the following composition was used as the storage buffer: 20 mM Tris (pH 7.4), 100 mM NaCl, 10 mM MgSO 4 .7H 2 O. The preparation was carried out from sterile stock solutions and sterile deionized water. The stabilizer used was human serum albumin (HSA) at a concentration of 1 g / l. The product was purchased from Baxter.
Untersucht wurden die beiden Bakteriophagen MP13.3 sowie KP3.The two bacteriophages MP13.3 and KP3 were investigated.
Für die Bestimmung der PFU wurde Staphylococcus aureus, hinterlegt bei der DSM unter der Nummer 18421 in LB-Medium angezogen. Mit der Übernachtkultur wurde ein 100 ml Erlenmeyerkolben mit 20 ml LB-Medium so angeimpft, dass eine OD60O von 0,2 erreicht wird. Anschließend wird die Kultur bei 37°C und 200 rpm im Schüttelinkubator so lange inkubiert, bis eine OD600 zwischen 0,8 und 1 erreicht wird.For the determination of the PFU Staphylococcus aureus, deposited with the DSM under the number 18421 in LB medium was grown. With the overnight culture, a 100 ml Erlenmeyer flask was inoculated with 20 ml of LB medium so that an OD 60O of 0.2 was achieved. The culture is then incubated at 37 ° C. and 200 rpm in a shaking incubator until an OD 600 between 0.8 and 1 is reached.
Von der zu untersuchenden Phagenlösung wird eine dekadische Verdünnungsreihe in Phagenpuffer angelegt (100 μl Phagen + 900 μl Phagenpuffer).From the phage solution to be examined, a decadic series of dilutions is applied in phage buffer (100 μl phage + 900 μl phage buffer).
Von den verdünnten Phagen werden jeweils 100 μl im Doppelansatz mit einer sterilen Filterspitze auf den Boden steriler, beschrifteter Zentrifugenröhrchen pipettiert. In ein Röhrchen werden 100 μl Phagenpuffer als Kontrolle gegeben. Anschließend werden alle Röhrchen mit 100 μl DSM 18421 (OD600 0,8 bis 1 ,0) versetzt. Die Röhrchen werden mit Alu-Deckeln verschlossen, vorsichtig geschüttelt und für 20 min bei 37 0C zusammen mit den zugehörigen Agarplatten im Brutschrank vorinkubiert. Etwa 2 min vor Ablauf der Vorinkubation wird LB-Topagar aus dem 60 °C-Schrank entnommen und 1-2 min bei Raumtemperatur auf einem Magnetrührer gemischt. Die angewärmten Platten, die Röhrchen und der Topagar werden nach der Inkubation unter der Cleanbench platziert.100 μl of the diluted phages are pipetted in duplicate with a sterile filter tip onto the bottom of sterile, labeled centrifuge tubes. Into a tube, 100 μl of phage buffer are added as a control. Then all tubes are mixed with 100 μl DSM 18421 (OD 600 0.8 to 1.0). The tubes are sealed with aluminum caps, gently shaken and pre-incubated for 20 min at 37 0 C together with the corresponding agar plates in an incubator. About 2 minutes before the pre-incubation, LB top agar is removed from the 60 ° C cabinet and mixed for 1-2 minutes at room temperature on a magnetic stirrer. The warmed plates, tubes and top agar are placed under the cleanbench after incubation.
6 ml des Topagar werden mit einer 5 ml Pipette (genaue Skalierung über 5 ml hinaus) aufgezogen und auf zwei Zentrifugenröhrchen zu je 3 ml verteilt. Die Röhrchen wurden für 2 Sekunden auf dem Vortexer gemischt und anschließend zügig auf den zugehörigen Agarplatten ausgegossen und verteilt. Die Agarplatten werden mindestens 10 min unter der Cleanbench getrocknet, bevor sie in den 37 °C-Brutschrank transportiert und „upside- down" über Nacht inkubiert werden.6 ml of Topagar are drawn up with a 5 ml pipette (exact scaling above 5 ml) and distributed on two centrifuge tubes of 3 ml each. The tubes were mixed for 2 seconds on the vortexer and then poured out quickly on the associated agar plates and distributed. The agar plates are dried under the cleanbench for at least 10 minutes before being transported to the 37 ° C incubator and incubated "upside-down" overnight.
Stabilität von MP4 mit und ohne HSA Werte als PFU/mlStability of MP4 with and without HSA values as PFU / ml
Tabelle 3Table 3
Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Stabilisierung, die durch den Zusatz von Human Serum Albumin erzielt werden konnten am Beispiel des Bakteriophagen MP13.3. Die in Tabelle 3 verwendete Schreibweise ist eine andere Darstellung der Phagenkonzentration. So bedeutet beispielsweise 3,10 E + 09: 3,10 ' 109 PFU Phagen pro ml Lösung.Table 3 shows the results of stabilization, which could be achieved by the addition of human serum albumin using the bacteriophage MP13.3 as an example. The notation used in Table 3 is another representation of the phage concentration. Such means, for example, 3.10 E + 09: 3,10 '10 9 PFU phage per ml of solution.
Es wurde auch die Langzeitstabilität am Beispiel von MP4 untersucht, wobei die Präparationen bei 4°C über eine Zeit von bis zu 32 Wochen gemessen wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt. Die Abkürzung M-Phage (MP) steht für den Bakteriophagen MP13.3 (DSM 18722) und die Abkürzung K-Phage steht für den Bakteriophagen KP3 (DSM 18723). Lagerung bei 4°C mit 1 mg/ml HSA (Baxter) Werte als PFU/mlThe long-term stability was also investigated using the example of MP4, where the preparations were measured at 4 ° C. over a period of up to 32 weeks. The results are shown in Table 4. The abbreviation M-phage (MP) stands for the bacteriophage MP13.3 (DSM 18722) and the abbreviation K-phage stands for the bacteriophage KP3 (DSM 18723). Store at 4 ° C with 1 mg / ml HSA (Baxter) values as PFU / ml
Tabelle 4Table 4
Beispiel 4 - Bestimmung der spezifischen AktivitätExample 4 - Determination of specific activity
a) Bestimmung der Proteinkonzentrationa) Determination of protein concentration
Coomassie Blue G-250 bildet im sauren Milieu mit Protein einen blauen Farbkomplex, der bei λ = 595 nm mit Hilfe eines Mikrotiter-Readers (96 Wells/Mikrotiterplatte, 300 μl/Well) photometrisch quantifiziert werden kann.Coomassie Blue G-250 forms a blue color complex in an acidic environment with protein, which can be photometrically quantified at λ = 595 nm using a microtiter reader (96 wells / microtiter plate, 300 μl / well).
Materialien:Materials:
Coomassie® Protein Assay Reagent (Fertiglösung) von Pierce (Bestellnummer: 23200)Coomassie® Protein Assay Reagent (Ready-to-use) from Pierce (Order Number: 23200)
Standards (500 μl-Aliquots zu 1 mg/ml): o γ-Globulin (z.B. BioRad, Best.-Nr.: 500-0005); o Rinderserumalbumin (BSA) (z.B. BioRad, Best.-Nr.: 500-0007);Standards (500 μl aliquots at 1 mg / ml): o γ-globulin (e.g., BioRad, Cat. No .: 500-0005); Bovine serum albumin (BSA) (e.g., BioRad, Order No .: 500-0007);
Vorgehensweise:Method:
Ein Aliqot der adäquat verdünnten Probe wurde zum Reagenz gegeben und innerhalb eines definierten Zeitintervall photometrisch vermessen. Aus der Standardkurve wurde unter Berücksichtigung des Verdünnungsfaktors die Gesamtproteinkonzentration in mg/l oder μg/l berechnet. b) PhagenaktivitätAn aliquot of the adequately diluted sample was added to the reagent and photometrically measured within a defined time interval. The total protein concentration in mg / l or μg / l was calculated from the standard curve taking into account the dilution factor. b) phage activity
Test-Prinzip:Test principle:
Die quantitative Bestimmung der I nfektiosität/Aktivität einer Phagensuspension erfolgt durch den Plaque-Test. Das Prinzip beruht auf der für Staphylococcus aureus spezifischen lytischen Wirkung des verwendeten Phagen. Durch die Vermehrung der Phagen innerhalb eines Wirtszellrasens entstehen klare, makroskopisch sichtbare Herde, sogenannte "Plaques", die deutlich von der Umgebung abgesetzt sind.The quantitative determination of the infectivity / activity of a phage suspension is carried out by the plaque test. The principle is based on the specific for Staphylococcus aureus lytic effect of the phage used. The proliferation of phages within a host cell lawn creates clear, macroscopically visible foci, so-called "plaques", which are clearly separated from the environment.
Genau ein Plaque kann, eine geeignete MOI (multiplicity of infection) vorausgesetzt, auf die Infektion einer Bakterienzelle mit einem einzelnen infektiösen Phagen zurückgeführt werden. Anhand des eingesetzten Probenvolumens, der Probenverdünnung und der ermittelten Plaqueanzahl pro Platte kann die Phagenaktivität in PFU/ml (Plaque Forming Unit) oder PBE/ml (Plaque Bildende Einheit) berechnet werden.Exactly one plaque, assuming an appropriate MOI (multiplicity of infection), can be attributed to the infection of a bacterial cell with a single infectious phage. The phage activity can be calculated in PFU / ml (Plaque Forming Unit) or PBE / ml (Plaque Forming Unit) on the basis of the sample volume used, the sample dilution and the determined number of plaques per plate.
Sofern der Phagentiter der zu vermessenden Probe bekannt ist, werden die Verdünnung und das Probevolumen so gewählt, dass die Anzahl der Plaques pro Agarplatte zwischen 50 und 250 liegt. Wenn der Phagentiter der Probe nicht genau bekannt ist, muss, über das Probevolumen oder die Verdünnungsstufen, ein breiteres Spektrum abgedeckt werden.If the phage titer of the sample to be measured is known, the dilution and the sample volume are chosen such that the number of plaques per agar plate is between 50 and 250. If the phage titer of the sample is not well known, a wider range of sample volume or dilution levels should be covered.
Materialien:Materials:
Staphylococcus aureus DSM 18421.Staphylococcus aureus DSM 18421.
Vorgehensweise:Method:
Anzucht des Staphylococcus aureus in einer Schüttelkultur in zwei Stufen.Cultivation of Staphylococcus aureus in a shake culture in two stages.
Kurzzeitige Inkubation des Probenaliquots mit einem Aliquot der Staphylococcus-Kultur.Short-term incubation of the sample aliquot with an aliquot of the Staphylococcus culture.
Mischen der Suspension mit flüssigem Agar und Ausplattierung des Agars auf einer vorbereiteten Agartestplatte.Mix the suspension with liquid agar and plating the agar on a prepared agar test plate.
Inkubation der Agartestplatte für 18 - 22 h.Incubation of the agar test plate for 18 - 22 h.
Auszählung der Plaques.Counting of plaques.
Berechnung der Aktivität in PFU / ml. c) Spezifische AktivitätCalculation of activity in PFU / ml. c) Specific activity
Als spezifische Aktivität wird das Verhältnis der Aktivität zum Protein in PFU/μg Protein definiert. Es wurden folgende Werte gemessen:Specific activity is defined as the ratio of activity to protein in PFU / μg protein. The following values were measured:
Tabelle 5Table 5
Die erfindungsgemäß eingesetzten Phagen weisen in der eingesetzten Lösung bevorzugt eine spezifische Aktivität von wenigstens 108 PFU/μg Protein und besonders bevorzugt eine spezifische Aktivität von 9 108 (entspricht 0.09E+10) für den K-Phagen und 2,4 109 (0.24E+10) für den M-Phagen auf (jeweils PFU/μg Protein). Bei verschiedenen Chargen wurden die folgenden Werte ermittelt:In the solution used, the phages used according to the invention preferably have a specific activity of at least 10 8 PFU / μg protein and particularly preferably a specific activity of 9 10 8 (corresponds to 0.09E + 10) for the K phage and 2.4 10 9 ( 0.24E + 10) for the M phage (each PFU / μg protein). For different batches, the following values were determined:
Tabelle 6Table 6
Beispiel 5 - Einsatz von BenzonaseExample 5 - Use of Benzonase
Benzonase ist eine Endonuklease, die DNA sowie auch RNA hocheffizient zu kleinsten Einheiten abbaut. Dieses Enzym wird vor allem zur Verminderung der Viskosität eingesetzt. Ein weiteres Einsatzgebiet ist vor allem die Verhinderung der Interaktion zwischen DNA und großen Proteinen. Diese Interaktion kann eine effiziente Aufreinigung erschweren oder gar verhindern. Dies gilt insbesondere für den vorliegenden Prozess, bei dem die sehr große Proteinhülle des Phagen zu berücksichtigen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde einmal ohne Benzonase- und einmal mit Benzonase-Behandlung durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 und 8 wiedergegeben.Benzonase is an endonuclease that degrades DNA as well as RNA with high efficiency to the smallest units. This enzyme is mainly used to reduce the viscosity. Another field of application is above all the prevention of the interaction between DNA and large proteins. This interaction can make efficient purification difficult or even impossible. This applies in particular to the present process, in which the very large protein shell of the phage has to be taken into account. The inventive method was carried out once without benzonase and once with benzonase treatment. The results are shown in Tables 7 and 8.
Tabelle 7: lonenaustauscherchromatographie ohne BenzonaseTable 7: Ion exchange chromatography without benzonase
Tabelle 8: lonenaustauscherchromatographie mit BenzonaseTable 8: Ion Exchange Chromatography with Benzonase
Beispiel 6 - Wirksamkeit des GemischesExample 6 - Effectiveness of the mixture
Um zu belegen, dass die erfindungsgemäße Mischung von Bakteriophagen überraschende Eigenschaften aufweist, wurden verschiedene Problemerreger aus einer Klinik getestet. Bei den eingesetzten Staphylococcus aureus-Stämmen mit multipler Antibiotika-Resistenz handelte es sich um Isolate, die von einer Klinik zur Verfügung gestellt wurden. Es wurde überprüft, ob die verschiedene Staphylococcus aureus-lsolate einmal durch den MP13.4-Phagen, einmal durch den Phagen KP4 und einmal durch ein 1 :1 -Gemisch von MP13.4 und KP4 lysiert werden konnten.To prove that the mixture according to the invention of bacteriophages has surprising properties, various pathogens from a clinic were tested. The staphylococcus aureus strains used with multiple antibiotic resistance were isolates provided by a clinic. It was tested whether the different Staphylococcus aureus isolate could be lysed once by the MP13.4 phage, once by the phage KP4 and once by a 1: 1 mixture of MP13.4 and KP4.
Die nachfolgende Tabelle 9 zeigt, dass durch den Einsatz eines Phagengemisches auch solche Staphylococcus aureus-Stämme lysiert werden können, die durch einen einzigen Bakteriophagen nicht lysiert werden können. Da in der Klinik bei der Therapie von multiplen Antibiotika-resistenten Staphylococcen-Stämmen diese Erreger möglichst schnell und wirkungsvoll lysiert werden müssen, ist es von unschätzbarem Vorteil, wenn ein Bakteriophagen-Gemisch möglichst viele unterschiedliche Problemkeime lysieren und damit vernichten kann.Table 9 below shows that the use of a phage mixture also lyses Staphylococcus aureus strains that can not be lysed by a single bacteriophage. Since in the clinic in the therapy of multiple antibiotic-resistant strains of staphylococci, these pathogens must be lysed as quickly and effectively as possible, it is of invaluable advantage if a bacteriophage mixture can lyse as many different problem germs and thus destroy them.
* Bei den Stämmen handelt es sich um problematische Isolate aus einer Klinik, die gegenüber einer Vielzahl von Antibiotika resistent sind.The strains are problematic isolates from a clinic that are resistant to a variety of antibiotics.
Tabelle 9: Vergleich der Wirksamkeit der Bakteriophagen sowohl einzeln wie auch als Gemisch bei resistenten Staphylococcus aureus-StämmenTable 9: Comparison of bacteriophage efficacy, both individually and as a mixture in resistant Staphylococcus aureus strains
0 bedeutet keine Lyse; + bedeutet schwache Lyse, ++ bedeutet bessere Lyse und +++ bedeutet sehr gute Lyse Beispiel 7 - Lyse von Staphylococcus aureus DSM 18421 in Speichel0 means no lysis; + means weak lysis, ++ means better lysis and +++ means very good lysis Example 7 - Lysis of Staphylococcus aureus DSM 18421 in saliva
7.1 Herstellung einer Speichel-Mischung7.1 Preparation of a saliva mixture
von verschiedenen Personen wird Morgenspeichel (vor dem Frühstück und vor dem Zähneputzen) einzeln gesammelt die Speichelproben werden für 5 min bei Raumtemperatur mit 12.000 rpm zentrifugiert der Überstand wird abgenommen und steril filtriert (0,8 μm-Vorfilter, dannMorning saliva is collected individually from various persons (before breakfast and before brushing). The saliva samples are centrifuged for 5 min at room temperature at 12,000 rpm. The supernatant is removed and sterile filtered (0.8 μm prefilter, then
0,22 μm) die Speichelproben werden 1 :1 in einem sterilen Gefäß gemischt.0.22 μm) the saliva samples are mixed 1: 1 in a sterile container.
7.2 Inkubation der Lyseansätze7.2 Incubation of the lysis mixtures
in den wie oben beschriebenen präparierten Speichel werden weiterhin gegeben: ca. 1x104 CFU/ml DSM 18421 (aus geeigneter Verdünnung der Übernachtkultur) ca. 1x108 PFU/ml Phagen (Simba Top, 1 :1-Mischung von aufgereinigten M- und K-in the prepared saliva prepared as described above are also added: approx. 1x10 4 CFU / ml DSM 18421 (from appropriate dilution of the overnight culture) approx. 1x10 8 PFU / ml phage (Simba Top, 1: 1 mixture of purified M and K -
Phagen) zusätzlich werden Serralysin (100 U/ml), Dornase (25 U/ml) oder BenzonasePhages) additionally are serralysin (100 U / ml), Dornase (25 U / ml) or benzonase
(25 U/ml) bzw. eine Kombination der Enzyme verwendet die Enzyme werden gleich zum Start der Inkubation zugesetzt es wird eine Wachstumskontrolle mitgeführt, bei der die Phagen durch Zugabe desselben Volumens von Lagerpuffern (Zusammensetzung s.u.) ersetzt werden alle Ansätze enthalten in der Summe 2 ml die Inkubation wird in 10 ml Penicillin-Glasflaschen bei 37°C und 200 rpm(25 U / ml) or a combination of the enzymes used the enzymes are added right at the start of the incubation a growth control is carried out in which the phages are replaced by adding the same volume of storage buffers (composition see below) all the mixtures contained in the sum Incubate 2 ml in 10 ml penicillin glass bottles at 37 ° C and 200 rpm
(Inkubationsschüttler) durchgeführt.(Incubation Shaker) performed.
7.3 Bestimmung der Lebendzellzahl (CFU/ml) nach 6 h7.3 Determination of the number of live cells (CFU / ml) after 6 h
nach 6 h Inkubationsdauer wird aus jedem Ansatz ein Aliquot entnommen und dekadisch in Lagerpuffer verdünnt aus jeder Verdünnungsreihe werden 2-5 geeignete Verdünnungsstufen ausgewählt und jeweils 2x100 μl (Doppelansatz) davon ausplattiert (mittelsAfter 6 h incubation period, an aliquot is taken from each batch and decadently diluted in storage buffer from each dilution series 2-5 suitable dilution stages are selected and each 2x100 .mu.l (double batch) of which plated (by means
Drigalski-Spatel) für die Ansätze ohne Phagen wird auf LB-Agar, für Ansätze mit Phagen auf LB-Drigalski spatula) for the phage-free approaches, on LB agar, for phage-on-LB agar approaches.
Agar mit 0,01 % Citrat ausplattiert nach mind. 16 h Inkubation bei 370C werden die Kolonien (Colony forming units; CFU) auf jeder Platte ausgezählt für die Berechnung der CFU/ml werden nur Platten verwendet, die mind. 20Agar with 0.01% citrate plated after at least 16 h incubation at 37 ° C., the colony forming units (CFU) are counted on each plate for the calculation of the CFU / ml, only plates are used which are at least 20
CFU haben die graphische Darstellung erfolgt durch die Auftragung der CFU/mlCFU have the graph done by the CFU / ml plot
(logarithmisiert) über die Inkubationsdauer.(logarithmized) over the incubation period.
Die Ergebnisse des Versuches sind in Tabellen 10 bis 12 zusammengefasst.The results of the experiment are summarized in Tables 10 to 12.
Tabelle 10: Serralysin mit und ohne Phagen:Table 10: Serralysin with and without phages:
Tabelle 10 (Serralysin mit und ohne Bakteriophagen) beschreibt an einem Beispiel den Einfluss von Serralysin auf die Konzentration von S.aureus in Speichel allein und in Kombination mit Bakteriophagen (Gemisch von DSM 18722 und DSM 18723). Wie die Tabelle zeigt, hat Serralysin allein keine Reduktion der Kolonienzahl zur Folge. Das Bakteriophagengemisch zeigt eine Reduktion der Kolonienzahl auf 67,4 Prozent. In der Kombination von Bakteriophagen und Serralysin sinkt die Kolonienzahl auf 18,7 Prozent. Somit ist ein synergistischer Effekt gegeben.Table 10 (Serralysin with and without bacteriophages) describes, by way of example, the effect of serralysin on the concentration of S. aureus in saliva alone and in combination with bacteriophages (mixture of DSM 18722 and DSM 18723). As the table shows, serralysin alone does not result in a reduction in colony count. The bacteriophage mixture shows a reduction in colony count to 67.4 percent. In the combination of bacteriophages and serralysin, the colony count drops to 18.7 percent. Thus, a synergistic effect is given.
Tabelle 11 : Vergleich Dornase α / BenzonaseTable 11: Comparison of Dornase α / Benzonase
Tabelle 11 (Vergleich Dornase α / Benzonase) beschreibt an einem Beispiel den Einfluss der Nukleasen Dornase α und Benzonase auf die Konzentration von S.aureus im Speichel. Der Einsatz von Bakteriophagen führt zu einer Reduktion der Kolonienzahl auf 18,7 Prozent. Die Kombination von Bakteriophagen und Nuklease reduziert die Kolonienzahl auf 8,88 Prozent bei Dornase α und 6,37 Prozent bei Benzonase. Table 11 (Comparison of Dornase α / Benzonase) describes an example of the influence of the nucleases Dornase α and Benzonase on the concentration of S. aureus in saliva. The use of bacteriophages leads to a reduction of the colony count to 18.7 percent. The combination of bacteriophage and nuclease reduced the colony count to 8.88 percent for Dornase α and 6.37 percent for Benzonase.
Tabelle 12: Vergleich Kombination Dornase α / Serralysin mit Einzel-EnzymenTable 12: Comparison of Dornase α / serralysin combination with single enzymes
Inkubationsdauer: 6 Std.Incubation period: 6 hrs.
Medium: Speichel (human; Mischung)Medium: saliva (human; mixture)
Tabelle 12 (Vergleich Kombination Dornase α / Serralysin mit Einzel-Enzymen) beschreibt an einem Beispiel den Vergleich der Wirkung der Nuklease Dornase α und der Proteinase Serralysin einzeln und in Kombination auf den Synergieeffekt mit Bakteriophagen. Die Enzyme reduzieren alleine die Kolonienzahl von S.aureus im Speichel auf 54,3 Prozent (Dornase α) und auf 28,2 Prozent (Serralysin). Die Kombination von beiden Enzymen führt zu einer weiteren Reduktion der Kolonienzahl auf 20,0 Prozent.Table 12 (Comparison of the single-enzyme combination of Dornase α / serralysin) describes, by way of example, the comparison of the effect of the nuclease Dornase α and the proteinase Serralysin individually and in combination on the synergistic effect with bacteriophages. The enzymes alone reduce the colony count of S. aureus in saliva to 54.3 percent (Dornase α) and to 28.2 percent (Serralysin). The combination of both enzymes leads to a further reduction of the colony count to 20.0 percent.
Beispiel 8: Nachweis des Effektes einer Kombination der Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723 auf eine letale Staphylococcus aureus Infektion der Lunge bei der immunsupprimierten Maus:Example 8: Detection of the Effect of a Combination of the bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 on a Lethal Staphylococcus aureus Infection of the Lung in the Immunosuppressed Mouse
Vergleich mit der Anwendung von Antibiotika bzw. Vergleich verschiedener Applikationszeitpunkte der BakteriophagenComparison with the use of antibiotics or comparison of different application times of bacteriophages
Die in vivo Wirksamkeit einer Mischung der Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723 wurde an einem Tiermodell (immunsupprimierte Maus, intratracheale Applikation eines virulenten S.aureus Stamms) gezeigt. Außerdem wurden zum Vergleich ein nicht sensitives (Ciprofloxacin) und ein sensitives Antibiotikum (Vancomycin) eingesetzt.The in vivo efficacy of a mixture of bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 was demonstrated in an animal model (immunosuppressed mouse, intratracheal application of a virulent S. aureus strain). Also, for comparison a non-sensitive (ciprofloxacin) and a sensitive antibiotic (vancomycin) used.
Vier Gruppen von je 20 Mäusen mit einem Gewicht von ca. 25 g wurden zunächst einer Immunsuppression unterworfen, um eine ausreichende Infektion der Mäuse mit S.aureus zu gewährleisten. Die Immunsuppression begann mit einer Applikation von Cyclophosphamid 4 Tage vor der bakteriellen Infektion. Ein Tag vorher wurde eine weitere Cyclophosphamid-Applikation durchgeführt, zusammen mit einer einmaligen Gabe von Cortison. Die Immunsuppression mit Cyclophosphamid wurde im Abstand von 3 Tagen wiederholt.Four groups of 20 mice each weighing approximately 25 g were first subjected to immunosuppression to ensure sufficient infection of the mice with S. aureus. Immunosuppression started with cyclophosphamide 4 days before the bacterial infection. One day before, another cyclophosphamide application was performed, along with a single dose of cortisone. Immunosuppression with cyclophosphamide was repeated 3 days apart.
Da es bei Immunsuppression gegebenenfalls in den Mäusen zu einem unerwünschten, letal verlaufenden Einfluss vorhandener pathogener Keime kommen kann (wie in Vorversuchen gezeigt werden konnte), wurden die Tiere mit dem Antibiotikum Ciprofloxacin über den Zeitraum des Versuchs abgeschirmt. Der für die Infektion ausgewählte S.aureus Stamm ist gegenüber diesem Antibiotikum resistent.As immunosuppression may possibly lead to an undesired, lethal influence of existing pathogenic germs in the mice (as could be shown in preliminary experiments), the animals were shielded with the antibiotic ciprofloxacin over the period of the experiment. The S. aureus strain selected for the infection is resistant to this antibiotic.
Bei dem für die Infektion ausgewählten S.aureus Stamm (interne Bezeichnung M.06.02.0071) handelt es sich um ein Isolat, das vom Robert-Koch-Institut in Wernigerode zur Verfügung gestellt wurde. Der S.aureus gehört zur Gruppe der USA300 (MRSA, ST8) Stämme, die durch die Anwesenheit des Virulenzfaktors PVL als besonders virulent gelten. Der gewählte Stamm ist u.a. resistent gegen Ciprofloxacin, jedoch sensitiv gegenüber Vancomycin und Clindamycin sowie einigen weiteren Antibiotika.The S. aureus strain selected for the infection (internal name M.06.02.0071) is an isolate provided by the Robert Koch Institute in Wernigerode. S.aureus belongs to the group of USA300 (MRSA, ST8) strains which are considered to be particularly virulent due to the presence of the virulence factor PVL. The selected strain is u.a. resistant to ciprofloxacin but sensitive to vancomycin and clindamycin as well as some other antibiotics.
Am Tag 0 wurden den Mäusen 1 ,5 x 107 CFU des S.aureus unter Narkose intratrachial appliziert.On day 0, the mice were administered intratracheally 1, 5 × 10 7 CFU of S. aureus under anesthesia.
Als Medikation wurden einmalig entweder 5,5 x 1010 PFU eines 1 :1 Gemisches der Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723 eine Stunde vor der Infektion oder eine Stunde nach der Infektion intratrachial unter Narkose appliziert. Des Weiteren wurde eine Gruppe, beginnend 1 Tag vor Infektion, zweimal täglich subcutan mit Vancomycin behandelt.As a medication, either 5.5 × 10 10 PFU of a 1: 1 mixture of the bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 were administered intratracheally under anesthesia one hour before the infection or one hour after the infection. Furthermore, one group was treated subcutaneously with vancomycin twice daily starting one day prior to infection.
Als Hauptparameter diente die Ermittlung der Letalität in Abhängigkeit von der Versuchsdauer. Die Versuchsdauer betrug 14 Tage. Das Ergebnis des Versuches ist in der Tabelle 13 dargestellt:The main parameter was the determination of lethality as a function of the duration of the test. The trial duration was 14 days. The result of the experiment is shown in Table 13:
Prozent überlebende TierePercent surviving animals
Tabelle 13Table 13
Es zeigt sich ein deutlicher Effekt der Bakteriophagen auf die Letalität. Insbesondere hat die Gabe der Bakteriophagen vor der Infektion zur Folge, dass im akuten Verlauf eine wesentliche Reduktion der Sterblichkeit auftritt. Der Einfluss der Bakteriophagenapplikation nach der Infektion ist ebenfalls erkennbar. Mit der vorherigen und dann kontinuierlichen Gabe des Antibiotikums Vancomycin wird in der akuten Phase ebenfalls eine Reduktion der Sterblichkeit im Vergleich zu Placebo erreicht, wenn auch etwas geringer als bei der einmaligen Gabe der Bakteriophagen vor der Infektion.There is a clear effect of bacteriophages on lethality. In particular, administration of the bacteriophages prior to infection results in a significant reduction in mortality in the acute course. The influence of bacteriophage administration after infection is also evident. With the previous and then continued use of the antibiotic vancomycin, a reduction in mortality is also achieved in the acute phase compared to placebo, albeit slightly lower than with the one-time administration of the bacteriophages prior to infection.
Der protektive Effekt der einmaligen Gabe der Bakteriophagen vor der Infektion ist am Ende des Versuchs (nach 14 Tagen) deutlicher ausgeprägt als bei der protektiven bzw. kontinuierlichen Gabe des Antibiotikums Vancomycin.The protective effect of the single administration of the bacteriophages prior to the infection is more pronounced at the end of the experiment (after 14 days) than with the protective or continuous administration of the antibiotic vancomycin.
Gegenüber der protektiven und dann kontinuierlichen Gabe des nichtsensitiven Antibiotikums Ciprofloxacin wird die Wirkung der Bakteriophagen als Option bei der Behandlung von S.aureus Infektionen besonders deutlich. Beispiel 9: Nano Kalorimetrische MessungenCompared to the protective and then continuous administration of the non-sensitive antibiotic ciprofloxacin, the effect of bacteriophages as an option in the treatment of S. aureus infections becomes particularly clear. Example 9: Nano calorimetric measurements
Für die Untersuchung der Aktivität von Mikroorganismen steht mit der Nanokalorimetrie eine weitere sensitive Methode zur Verfügung. Dabei wird die Stoffwechselleistung über die Wärmeproduktion gemessen. Die Wärmeproduktion wird über die Spannung an Thermoelementen (in [μV]) ermittelt. Aktivatoren und Inhibitoren des Stoffwechsels beeinflussen die Wärmeproduktion und damit die Spannung an den Thermoelementen.For the investigation of the activity of microorganisms, another sensitive method is available with nanocalorimetry. The metabolic rate is measured by the heat production. The heat production is determined by the voltage at thermocouples (in [μV]). Activators and inhibitors of metabolism influence the heat production and thus the voltage at the thermocouples.
Eine ausführliche Beschreibung des eingesetzten Messsystems und der Vorgehensweise findet sich unter: J. Lerchner et al.Thermochimica Acta 477, 2008, 48-53.A detailed description of the measuring system used and the procedure can be found under: J. Lerchner et al. Thermochimica Acta 477, 2008, 48-53.
Im Rahmen der Untersuchungen zur Wirksamkeit von Bakteriophagen wurden folgende nanokalorimetrische Untersuchungen durchgeführt:As part of the investigations on the effectiveness of bacteriophages, the following nanocalorimetric investigations were carried out:
- Beeinflussung des Stoffwechsels des S.aureus DSM 18421 durch ein 1 :1 Gemisch der Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723- Influencing the metabolism of S.aureus DSM 18421 by a 1: 1 mixture of bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723
- Beeinflussung des Stoffwechsels des S.aureus DSM 18421 durch die Antibiotika Vancomycin und Clindamycin.- Influencing the metabolism of S.aureus DSM 18421 by the antibiotics vancomycin and clindamycin.
Beeinflussung des Stoffwechsels des S.aureus M.06.02.0071 durch ein 1 :1 Gemisch der Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723 Beeinflussung des Stoffwechsels des S.aureus M.06.02.0071 durch die Antibiotika Vancomycin und Clindamycin.Influencing the metabolism of S.aureus M.06.02.0071 by a 1: 1 mixture of bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 Influencing the metabolism of S.aureus M.06.02.0071 by the antibiotics vancomycin and clindamycin.
- Beeinflussung des Stoffwechsels des S.aureus M.06.02.0071 durch ein 1 :1 Gemisch der Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723 bzw. durch die Antibiotika Vancomycin und Clindamycin nach dem sie in dem Pneumonie-Modell Maus eingesetzt und aus Lungengewebe isoliert wurden.- Influencing the metabolism of S.aureus M.06.02.0071 by a 1: 1 mixture of bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 or by the antibiotics vancomycin and clindamycin after they were used in the mouse pneumonia model and isolated from lung tissue.
Sowohl der S.aureus Stamm DSM 18421 als auch der Stamm M.06.02.0071 sind sensitiv gegenüber den einzelnen Bakteriophagen DSM 18722 und DSM 18723 sowie gegenüber den Antibiotika Vancomycin und Clindamycin.Both the S.aureus strain DSM 18421 and the strain M.06.02.0071 are sensitive to the individual bacteriophages DSM 18722 and DSM 18723 and to the antibiotics vancomycin and clindamycin.
Zur Durchführung der Versuche wurden Vancomycin und Clindamycin jeweils in einer Konzentration von 10 μg/ml (entsprechend mehr als dem lOfachen der MIC, die in Vorversuchen bestimmt wurde). Die Bakteriophagen hatten eine Konzentration vonTo carry out the experiments, vancomycin and clindamycin were each added at a concentration of 10 μg / ml (corresponding to more than 10 times the MIC present in Preliminary tests was determined). The bacteriophages had a concentration of
4 x 109 PFU/ml.4 x 10 9 PFU / ml.
Die Ergebnisse der Messungen sind in den Tabellen 14-16 dargestellt. Dabei zeigt sich, dass die Antibiotika bei den Bakterien zu einer Restaktivität führen, was als Hinweis auf eine Stase interpretiert wird. Die Bakterien wachsen nach Unterschreiten der Minimalen Hemm Konzentration (MIC) wieder. Dadurch entsteht ein Risiko für die Entwicklung von Resistenzen bzw. eine nicht ausreichende Therapie.The results of the measurements are shown in Tables 14-16. It shows that the antibiotics in the bacteria lead to a residual activity, which is interpreted as an indication of a stasis. The bacteria grow again after falling below the minimum inhibitory concentration (MIC). This creates a risk for the development of resistance or inadequate therapy.
Die Wirkung der Bakteriophagen hingegen führt praktisch durch die Lyse des Bakteriums zu einer irreversiblen Inaktivierung und unterbindet damit die Möglichkeit eines erneuten Wachstums. Eine geringe verbleibende Wärmeproduktion wird auf enzymatische Prozesse zurückgeführt, die den Abbau des biologischen Materials bewirken.By contrast, the action of the bacteriophages practically leads to irreversible inactivation by the lysis of the bacterium and thus prevents the possibility of renewed growth. Low residual heat production is attributed to enzymatic processes that cause degradation of the biological material.
Die Nano Kalorimetrischen Messungen zeigen, dass die Wirkung der Bakteriophagen der der eingesetzten Antibiotika überlegen ist.The nano calorimetric measurements show that the effect of the bacteriophages is superior to that of the antibiotics used.
S.aureus DSM 18421S.aureus DSM 18421
Tabelle 14 S.aureus M.06.02.0071Table 14 S.aureus M.06.02.0071
Tabelle 15Table 15
S.aureus aus Gewebe (M.06.02.0071, Pneumonie-Modell Maus)S.aureus from tissue (M.06.02.0071, mouse pneumonia model)
Tabelle 16 Table 16
INTERNATIONALES FORMBLATTINTERNATIONAL FORMAT
PhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 Viersen EMPFANGSBESTÄTIGUNG BEI ERSTHINTERLEGUNG, ausgestellt gemäß Regel 7 1 von der unten angegebenen INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLEPhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 Viersen RECEIPT OF CONFIRMATION AT FIRST INTERVENTION, issued in accordance with Rule 7 1 of the INTERNATIONAL AUTHORIZATION CENTER stated below
I KENNZEICHNUNG DES MIKROORGANISMUSI IDENTIFICATION OF MICROORGANISM
Vom HINTERLEGER zugeteiltes Bezugszeichen Von der INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLE zugeteilte EINGANGSNUMMERREFERENCE ALLOCATED Reference number assigned by INTERNATIONAL AUTHORIZATION CENTER
MP13.3MP13.3
DSM 18722DSM 18722
II WISSENSCHAFTLICHE BESCHREIBUNG UND/ODER VORGESCHLAGENE TAXONOMISCHE BEZEICHNUNGII SCIENTIFIC DESCRIPTION AND / OR PROPOSED TAXONOMIC DESIGNATION
Mit dem unter I bezeichneten Mikroorganismus wurdeWith the designated microorganism under I was
( ) emε wissenschaftliche Beschreibung() a scientific description
( ) eine vorgeschlagene taxonomische Bezeichnung eingereicht (Zutreffendes ankreuzen)() submitted a proposed taxonomic name (tick as appropriate)
in EINGANG UND ANNAHMEin ENTRY AND ACCEPTANCE
Diese internationale Hinterlegungsstelle nimmt den unter I bezeichneten Mikroorganismus an, der bei ihr am 2006- 10-18 (Datum der Ersthinterlegung)' eingegangen istThis international depository accepts the micro-organism designated under I, which was received by it on 2006-10-18 (date of first deposit)
rv EINGANG DES ANTRAGS AUF UMWANDLUNGrv RECEIVING THE APPLICATION FOR CONVERSION
Der unter I bezeichnete Mikroorganismus ist bei dieser Internationalen Hinterlegungsstelle am eingegangen (Datum der Ersthinterlegung) und ein Antrag auf Umwandlung dieser Ersthiπterlegung in eine Hinterlegung gemäß Budapester Vertrag ist am eingegangen (Datum des Eingangs des Antrags auf Umwandlung)The microorganism designated under I has been received by this International Depository (date of first deposit) and an application for conversion of this initial deposit into a deposit under the Budapest Treaty has been received (date of receipt of the application for conversion).
V INTERNATIONALE HINTERLEGUNGSSTELLEV INTERNATIONAL DEPARTMENT
Name DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON Unterschnft(cn) der zur Vertretung der internationalen Hinterlegungsstelle MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH befugten Person(en) oder des (der) von ihr ermächtigten BedienstetenName DSMZ-GERMAN COLLECTION OF SUBJECT (cn) of the person (s) authorized to represent the international depositary MICROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH or of his / her authorized agent (s)
Anschrift Inhoffenstr 7 BAddress Inhoffenstr 7 B
D-38124 Braunschweig D-38124 Braunschweig
' Falls Regel 64 Buchstabe d zutrifft, ist dies der Zeitpunkt, zu dem der Status einer internationalen Hinterlegungsstelle erworben worden ist Formblatt DSMZ-BP/4 (einzige Seite) 08/2006 BUDAPESTER VERTRAG ÜBER DIE INTERNATIONALEIf Rule 64 (d) applies, this is the date on which the status of an international depositary has been acquired Form DSMZ-BP / 4 (single page) 08/2006 BUDAPEST CONTRACT ON THE INTERNATIONAL
ANERKENNUNG DER HINTERLEGUNG VON MIKROORGANISMENRECOGNITION OF DEPOSIT OF MICROORGANISMS
FUR DIE ZWECKE VON PATENTVERFAHREN D DeutscSheFOR THE PURPOSES OF PATENT PROCEDURES D Deutscshe
Sammlung vM ^^ on ^^Z ^ P Aj% Mikroorganismen ^^ und Zellkulturen GmbH -^Collection vM ^^ on ^ ^ Z ^ P Aj% microorganisms ^^ and cell cultures GmbH - ^
INTERNATIONALES FORMBLATTINTERNATIONAL FORMAT
PhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 ViersenPhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 Viersen
LEBENSFÄHIGKEΓΓSBESCHEINIGUNG ausgestellt gemäß Regel IO 2 von der unten angegebenen INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLECERTIFICATE OF HUMILITY issued in accordance with Rule 10 of the INTERNATIONAL AUTHORIZATION CENTER below
I HINTERLEGER ü KENNZEICHNUNG DES MIKROORGANISMUSI HINTERLEGER ü IDENTIFICATION OF MICROORGANISM
Name PhytoLine GmbHName PhytoLine GmbH
Von der INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLE Düsseldorfer Str 19 zugeteilte EINGANGSNUMMER 41749 ViersenENTRANCE NUMBER 41749 Viersen, which is assigned by the INTERNATIONAL DESTINATION Dusseldorf Str. 19
Anschrift DSM 18722Address DSM 18722
Datum der Hinterlegung oder Weitcrleitung1 Date of deposit or transfer 1
2006-10-18 m LEBENSFAHIGKEITSBESCHEINIGUNG2006-10-18 m LIFE CERTIFICATE
Die Lebensfähigkeit des unter II genannten Mikroorganismus ist am 2006-10-20 ' geprüft worden Zu diesem Zeitpunkt war der MikroorganismusThe viability of the microorganism mentioned under II was tested on 2006-10-20. At that time, the microorganism was
(X)3 lebensfähig(X) 3 viable
( )! nicht mehr lebensfähig() ! no longer viable
IV BEDINGUNGEN, UNTER DENEN DIE LEBENSFAHIGKEITSPRUFUNG DURCHGEFÜHRT WORDEN IST*IV CONDITIONS UNDER WHICH LIFE PROOF TESTING HAS BEEN CARRIED OUT *
V INTERNATIONALE HINTERLEGUNGSSTELLEV INTERNATIONAL DEPARTMENT
Name DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON Unterschπft(en) der zur Vertretung der internationalen Hinterlegungsstelle MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH befugten Person(cn) oder des (der) von ihr ermächtigten BedienstetenName DSMZ-GERMAN COLLECTION OF Sub-portfolio (s) of the person (cn) or person (s) empowered to represent the International Depositary MICRO-ORGANISMS AND CELL CULTURES GmbH
Anschrift Inhoffenstr 7 BAddress Inhoffenstr 7 B
D-38124 Braunschwcig L/. t.-^D-38124 Braunschwcig L /. t ^ .-
Datum 2006-10-25Date 2006-10-25
Angabc des Datums der Eisthintcrlegung Wenn eine erneute Hinterlegung oder eine Weitcrleitung vorgenommen worden ist, Angabe des Datums der jeweils letzten erneuten Hinterlegung oder WeiterleitungIndication of the date of the last refusal If a new deposit or transfer has been made, indicate the date of the last re-deposit or transfer
In den iinn RReeggeell 110022 BBuucchhssttaabbee aa ZZiiffffeerr i nι uunndd iinn vvoorrggeesseehheenneen Fallen Angabe der letzten Lebensfahigkeitsprufirag Zutreffendes ankreuzen Ausfüllen, wenn die Angaben beantragt worden sind und wenn die Ergebnisse der Prüfung negativ warenIn the case of the carrier, please fill in the box below where appropriate. Complete the form if the information has been requested and if the results of the examination were negative
Formblatt DSMZ-BP/9 (einzige Seite) 08/2006 BUDAPESTER VERTRAG ÜBER DIE INTERNATIONALEForm DSMZ-BP / 9 (only page) 08/2006 BUDAPEST CONTRACT ON THE INTERNATIONAL
ANERKENNUNG DER HINTERLEGUNG VON MIKROORGANISMENRECOGNITION OF DEPOSIT OF MICROORGANISMS
FUR DIE ZWECKE VON PATENTVERFAHREN FOR THE PURPOSES OF PATENT PROCEDURES
INTERNATIONALES FORMBLATTINTERNATIONAL FORMAT
PhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 Viersen EMPFANGSBESTÄTIGUNG BEI ERSTfflNTERLEGUNG, ausgestellt gemäß Regel 7 1 von der unten angegebenen INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLEPhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 Viersen RECEPTION CONFIRMATION AT FIRST DISTRIBUTION, issued in accordance with Rule 7 1 from the INTERNATIONAL AUTHORIZATION CENTER stated below
I KENNZEICHNUNG DES MIKROORGANISMUSI IDENTIFICATION OF MICROORGANISM
Vom HINTERLEGER zugeteiltes Bezugszeichen Von der INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLE zugeteilte EINGANGSNUMMER KP3REFERENCE IDENTIFIED BY INITIAL NUMBER KP3 ALLOCATED BY THE INTERNATIONAL DEPOSITORY
DSM 18723DSM 18723
II WISSENSCHAFTLICHE BESCHREIBUNG UND/ODER VORGESCHLAGENE TAXONOMISCHE BEZEICHNUNGII SCIENTIFIC DESCRIPTION AND / OR PROPOSED TAXONOMIC DESIGNATION
Mit dem unter I bezeichneten Mikroorganismus wurdeWith the designated microorganism under I was
( ) eine wissenschaftliche Beschreibung() a scientific description
( ) eine vorgeschlagene taxonomische Bezeichnung eingereicht (Zutreffendes ankreuzen)() submitted a proposed taxonomic name (tick as appropriate)
πi EINGANG UND ANNAHMEπi INPUT AND ACCEPTANCE
Diese internationale Hinterlegungsstelle nimmt den unter I bezeichneten Mikroorganismus an, der bei ihr am 2006- 10-18 (Datum der Ersthinterlegung)' eingegangen istThis international depository accepts the micro-organism designated under I, which was received by it on 2006-10-18 (date of first deposit)
rV EINGANG DES ANTRAGS AUF UMWANDLUNGRV INPUT OF THE APPLICATION FOR CONVERSION
Der unter I bezeichnete Mikroorganismus ist bei dieser Internationalen Hinterlegungsstelle am eingegangen (Datum der Erst- hinterlcgung) und ein Antrag auf Umwandlung dieser Ersthinterlegung in eine Hinterlegung gemäß Budapester Vertrag ist am eingegangen (Datum des Eingangs des Antrags auf Umwandlung)The micro-organism referred to under I has been received by this International Depositary (date of first filing) and an application for conversion of this first deposit into a deposit under the Budapest Treaty has been received (date of receipt of the application for conversion).
V INTERNATIONALE HINTERLEGUNGSSTELLEV INTERNATIONAL DEPARTMENT
Name DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON Unterschπft(en) der zur Vertretung der internationalen Hinterlegungsstelle MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH befugten Person(en) oder des (der) von ihr ermächtigten BedienstetenName DSMZ-GERMAN COLLECTION OF Sub-portfolio (s) of the person (s) authorized to represent the international depositary MICROORGANISMEN AND ZELLKULTUREN GmbH or of his / her authorized agent (s)
Anschrift Inhoffenstr 7 BAddress Inhoffenstr 7 B
D-38124 Braunschwcig (S. c-äeD-38124 Braunschweig (S. c
Datum 2006-10-25Date 2006-10-25
' Falls Regel 64 Buchstabe d zutrifft, ist dies der Zeitpunkt, zu dem der Status einer internationalen Hinterlegungsstelle erworben worden ist Formblatt DSMZ BP/4 (einzige Seite) 08/2006 BUDAPESTER VERTRAG ÜBER DIE INTERNATIONALEIf Rule 64 (d) applies, this is the date on which the status of an international depositary has been acquired Form DSMZ BP / 4 (single page) 08/2006 BUDAPEST CONTRACT ON THE INTERNATIONAL
ANERKENNUNG DER HINTERLEGUNG VON MIKROORGANISMENRECOGNITION OF DEPOSIT OF MICROORGANISMS
FUR DIE ZWECKE VON PATENTVERFAHREN FOR THE PURPOSES OF PATENT PROCEDURES
INTERNATIONALES FORMBLATTINTERNATIONAL FORMAT
PhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 ViersenPhytoLine GmbH Düsseldorfer Str. 19 41749 Viersen
LEBENSFAHIGKEΓΓSBESCHEINIGUNG ausgestellt gemäß Regel 1 ö 2 von der unten angegebenen INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLECERTIFICATE OF LIABILITY issued in accordance with Rule 1 (2) by the INTERNATIONAL AUTHORIZATION CENTER stated below
I HINTERLEGER π KENNZEICHNUNG DES MIKROORGANISMUSI HINTERLEGER π IDENTIFICATION OF MICROORGANISM
Name PhytoLine GmbH Von der INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLEName PhytoLine GmbH From INTERNATIONAL DEPARTMENT
Düsseldorfer Str 19 zugeteilte EINGANGSNUMMERDüsseldorfer Str 19 ALLOWED INPUT NUMBER
41749 Viersen Anschrift DSM 1872341749 Viersen Address DSM 18723
Datum der Hinterlegung oder Weiterleitung'Date of deposit or transfer '
2006-10-18 n LEBENSFAHIGKEITSBESCHEINIGUNG2006-10-18 n LIFE CERTIFICATE
Die Lebensfähigkeit des unter II genannten Mikroorganismus ist am 2006- 10-20 2 geprüft worden Zu diesem Zeitpunkt war der MikroorganismusThe viability of the microorganism mentioned under II was tested on 2006-10-20 2. At that time the microorganism was
(χ)3 lebensfähig(χ) 3 viable
( )' nicht mehr lebensfähig() 'no longer viable
IV BEDINGUNGEN, UNTER DENEN DIE LEBENSFAHIGKEITSPRÜFUNG DURCHGEFÜHRT WORDEN IST4 IV CONDITIONS UNDER WHICH THE LABOR FEED EXAMINATION IS CARRIED OUT 4
V INTERNATIONALE HINTERLEGUNGSSTELLEV INTERNATIONAL DEPARTMENT
Name DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON Unterschπft(en) der zur Vertretung der internationalen Hinterlegungsstelle MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH befugten Person(en) oder des (der) von ihr ermächtigten BedienstetenName DSMZ-GERMAN COLLECTION OF Sub-portfolio (s) of the person (s) authorized to represent the international depositary MICROORGANISMEN AND ZELLKULTUREN GmbH or of his / her authorized agent (s)
Anschrift Inhoffenstr 7 BAddress Inhoffenstr 7 B
D-38124 BraunschweigD-38124 Braunschweig
Datum 2 (0S06-1.0-25 U/trέ«Date 2 ( 0S06-1.0-25 U / trέ «
Angabe des Datums der Eisthinterlegung Wenn eine erneute Hinterlegung oder eine Weiterleitung vorgenommen worden ist, Angabe des Datums der jeweils letzten emeuten Hinterlegung oder WeiterleitungIndication of the date of the deposit of custody If a new deposit or transfer has been made, indicate the date of the last deposit or transfer
In den in Regel 10 2 Buchstabe a Ziffer n und in vorgesehenen Fallen Angabe der letzten LebensfahigkeitsprufungIn the case referred to in Rule 10 2 (a) (n) and in the cases specified, the last viability test
Zutreffendes ankreuzenTick the appropriate
Ausfüllen, wenn die Angaben beantragt worden sind und wenn die Ergebnisse der Prüfung negativ warenComplete if the information has been requested and if the results of the test were negative
Formblatt DSMZ-BP/9 (einzige Seite) 08/2006 BUDAPESTER VERTRAG ÜBER DIE INTERNATIONALEForm DSMZ-BP / 9 (only page) 08/2006 BUDAPEST CONTRACT ON THE INTERNATIONAL
ANERKENNUNG DER HINTERLEGUNG VON MIKROORGANISMENRECOGNITION OF DEPOSIT OF MICROORGANISMS
FÜR DIE ZWECKE VON PATENTVERFAHREN FOR THE PURPOSES OF PATENT PROCEDURES
INTERNATIONALES FORMBLATTINTERNATIONAL FORMAT
PhytoLiπe [GmbHPhytoLiπe [GmbH
EMPFANGSBESTÄTIGUNG BEI ERSTHINTERLEGUNG,RECEPTION CONFIRMATION AT FIRST INTERVENTION,
Düsseldorfer Str. 19 ausgestellt gemäß Regel 7 1 von der unten angegebenen INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLE 41749 VTEJttSENDusseldorfer Str. 19 issued in accordance with Rule 7 1 from the INTERNATIONAL RESTAURANT 41749 VTEJttSEN below
I. KENNZEICHNUNG DES MIKROORGANISMUSI. IDENTIFICATION OF MICROORGANISM
II
Vom HINTERLEGER zugeteiltes Bezugszeichen- Von der INTERNATIONALEN HINTERLEGUNGSSTELLE zugeteilte EINaANGSNUMMERReference number assigned by the BACKLOG - INDEPENDENT NUMBER assigned by the INTERNATIONAL AUTHORIZATION AGENCY
M.06 02.0050M.06 02.0050
DSM 18421DSM 18421
D. WISSENSCHAFTLICHE BESCHREIBUNG UND/ODER VORGESCHLAGENE TAXONOMISCHE BEZEICHNUNGD. SCIENTIFIC DESCRIPTION AND / OR PROPOSED TAXONOMIC DESIGNATION
Mit dem unter 1 bezeichneten Mikroorganismus wurdeWith the designated microorganism under 1 was
( ) eine wissenschaftliche Beschreibung l χ ) eine vorgeschlagene taxonomische Bezeichnung eingereicht (Zutreffendes ankreuzen)() a scientific description l χ) a proposed taxonomic name is filed (tick as appropriate)
EI EINGANG UND ANNAHMEEI INPUT AND ACCEPTANCE
Diese internationale Hinterlegungsstelle nimmt den unter I bezeichneten Mikroorganismus an, der bei ihr am 2006-07-1 1 (Datum der Erst- hinterlegung)'|eιngegangen ist.This international depository accepts the micro-organism designated under I, which was registered on 2006-07-1 1 (date of first filing).
TV EING 3AANNGG DES ANTRAGS AUF UMWANDLUNGTV ENTRY 3AANNGG OF THE APPLICATION FOR CONVERSION
Der unter I bezeichnete Mikroorganismus ist bei dieser Internationalen Hinterlegungsstelle am eingegangen (Datum der Erst- hinterlegung) i ein Antrag auf Umwandlung dieser Ersthinterlegung in eine Hinterlegung gemäß Buclapester Vertrag ist am emgegangea (1 lato i:m des Eingangs des Antrags auf Umwandlung)The micro-organism referred to under I has been received by this International Depositary (date of initial filing) i an application for conversion of this first deposit into a deposit under the Buclapester contract is due emgegangea (1 lato i: m of receipt of the application for conversion)
V INTERNA' 1ONALE HINTERLEGUNGSSTELLEV INTERNA '1ONAL DEPARTMENT
Name DSMZ-DEUTSCHE SAMMLUNG VON Unterschπft(en) der zur Vertretung der internationalen Hinterlegungsstelle MIKROORGANISMEN UND ZELLKULTUREN GmbH befugten Person(en) oder des (der) von ihr ermächtigten BedienstetenName DSMZ-GERMAN COLLECTION OF Sub-portfolio (s) of the person (s) authorized to represent the international depositary MICROORGANISMEN AND ZELLKULTUREN GmbH or of his / her authorized agent (s)
Anschrift- Mascheroder Weg Ib D-38124 BraunschweigAddress Mascheroder Weg Ib D-38124 Braunschweig
^ C^esέU^ C ^ esέU
Datum. 2006-07-1 1Date. 2006-07-1 1
' Falls Regel ( i.4 Buchstabe d zutrifft, ist dies der Zeilpunkt, zu dem der Status einer internationalen Hinterlegungsstelle erworben worden ist. Formblatt DSMZ-BP/4 (einzige Seite) 12/2001 If Rule ( i.4) (d) applies, this is the ZIEL point at which the status of an international depositary has been acquired Form DSMZ-BP / 4 (single page) 12/2001

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Verfahren zur Herstellung eines Gemisches von Bakteriophagen, bei dem wenigstens zwei unterschiedliche Bakteriophagenstämme separat vermehrt wurden, wobei ein Staphylococcus-Stamm mit je einem Stamm eines Bakteriophagen, der Staphylococcen lysieren kann, in einer Vorkultur angezogen und dann in einer Hauptkultur weiter vermehrt und anschließend gereinigt wird und die verschiedenen Stämme anschließend gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Gemisch von Bakteriophagen wenigstens zwei verschiedene Serotypen von Bakteriophagen enthält, die spezifisch Bakterien der Spezies Staphylococcus lysieren und dass der zur Vermehrung der Bakteriophagen verwendete Bakterienstamm ein Methicillin-sensitiver Staphylococcus aureus-Stamm ist.A process for the preparation of a mixture of bacteriophages, wherein at least two different bacteriophage strains have been propagated separately, wherein a strain of Staphylococcus each with a strain of a bacteriophage capable of lysing staphylococci is grown in a preculture and then further propagated in a major culture and subsequently is purified and the various strains are subsequently mixed, characterized in that the mixture of bacteriophages used contains at least two different serotypes of bacteriophages which specifically lyse bacteria of the species Staphylococcus and that the bacterial strain used to propagate the bacteriophages comprises a methicillin-sensitive Staphylococcus aureus Trunk is.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Methicillin- sensitive Staphylococcus aureus-Stamm die Hinterlegungsnummer DSM 18421 hat.2. The method according to claim 1, characterized in that the methicillin-sensitive Staphylococcus aureus strain has the accession number DSM 18421.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in Vorkultur angezogene Gemisch von Bakterien und Bakteriophagen zu einer vorgezogenen Kultur von Staphylococcen gegeben wird, wobei das Verhältnis von Phagen zu Bakterien so eingestellt wird, dass der MOI-Wert zwischen 0,01 und 1 liegt.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the precultivated mixture of bacteria and bacteriophages is added to a preferred culture of staphylococci, wherein the ratio of phage to bacteria is adjusted so that the MOI value between 0, 01 and 1 lies.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung der Bakteriophagen eine lonenaustausch-Chromatographie und/oder eine Benzonasebehandlung umfasst.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the purification of bacteriophages comprises an ion exchange chromatography and / or a benzonase treatment.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bakteriophagen-Gemisch den Bakteriophagen MP13.3 mit der Hinterlegungsnummer DSM 18722 und den Bakteriophagen KP3 mit der Hinterlegungsnummer DSM 18723 enthält. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bacteriophage mixture contains the bacteriophage MP13.3 with the accession number DSM 18722 and the bacteriophage KP3 with the accession number DSM 18723.
6. Phagengemisch, dadurch gekennzeichnet, dass die Phagen eine spezifische Aktivität von wenigstens 108 plaque-forming units pro μg Protein aufweisen.6. phage mixture, characterized in that the phages have a specific activity of at least 10 8 plaque-forming units per μg protein.
7. Phagengemisch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch den Bakteriophagen MP 13.3 (DSM 18722) und/oder den Bakteriophagen KP3 (DSM 18723) mit einer spezifischen Aktivität von jeweils wenigstens 108 PFU/μg Protein enthält.7. phage mixture according to claim 6, characterized in that the mixture contains the bacteriophage MP 13.3 (DSM 18722) and / or the bacteriophage KP3 (DSM 18723) with a specific activity of at least 10 8 PFU / μg protein.
8. Phagengemisch nach einem der Ansprüche 6 oder 7, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.8. phage mixture according to any one of claims 6 or 7, obtainable by a process according to any one of claims 1 to 6.
9. Arzneimittel, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Phagengemisch nach einem der Ansprüche 6 bis 8 beinhaltet.9. Medicament, characterized in that it includes a phage mixture according to one of claims 6 to 8.
10. Arzneimittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein gegen gram-positive Bakterien wirksames Antibiotikum enthält.10. Medicament according to claim 9, characterized in that it additionally contains an antibiotic effective against gram-positive bacteria.
11. Arzneimittel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein Enzym, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lysinen, Proteasen, Peptidasen, Nukleasen und/oder Glucosaminidasen und/oder ein Mittel zur Stabilisierung der Bakteriophagen ausgewählt aus Humanserum-Albumin und/oder Mg2+-lonen enthält.11. Medicament according to claim 9 or 10, characterized in that it further comprises an enzyme selected from the group consisting of lysines, proteases, peptidases, nucleases and / or Glucosaminidasen and / or a means for stabilizing the bacteriophages selected from human serum albumin and / or Mg 2+ ions.
12. Verwendung eines Phagengemisches nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Herstellung eines Medikaments zur Therapie von Infektionen, die durch Antibiotika- resistente Staphylococcen verursacht werden.12. Use of a phage mixture according to any one of claims 6 to 8 for the manufacture of a medicament for the treatment of infections caused by antibiotic-resistant staphylococci.
13. Verwendung eines Phagengemisches nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Herstellung eines Medikaments zur vorbeugenden Behandlung, um eine durch Antibiotika resistente Staphylococcen verursachte Infektion zu verhindern.Use of a phage mixture according to any one of claims 6 to 8 for the manufacture of a medicament for preventive treatment to prevent infection caused by antibiotic-resistant staphylococci.
14. Verwendung nach Anspruch 12 oder 13,- dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Infektionen um Infektionen der Haut und/oder Schleimhäute handelt.14. Use according to claim 12 or 13, characterized in that the infections are infections of the skin and / or mucous membranes.
15. Verwendung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Infektionen durch gegen mehrere Antibiotika resistente Staphylococcen verursacht werden. 15. Use according to claim 12 or 13, characterized in that the infections are caused by resistant to several antibiotics staphylococci.
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