EP4240384A1 - Verfahren zur reduktion der population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen bakterienart umfassend bakteriophagen sowie bakteriophagen und deren verwendung - Google Patents

Verfahren zur reduktion der population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen bakterienart umfassend bakteriophagen sowie bakteriophagen und deren verwendung

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EP4240384A1
EP4240384A1 EP21799202.3A EP21799202A EP4240384A1 EP 4240384 A1 EP4240384 A1 EP 4240384A1 EP 21799202 A EP21799202 A EP 21799202A EP 4240384 A1 EP4240384 A1 EP 4240384A1
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EP
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disorder
nucleic acid
intestinal
bacterial species
bacteriophage
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EP21799202.3A
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Oxana Karpf
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Individual
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    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the population of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species and bacteriophages and their use according to the preamble of the independent claims.
  • the microbiome i.e. the entirety of all microorganisms that colonize the gastrointestinal tract, is involved in numerous other metabolic processes in addition to digestion and the formation of the immune system.
  • One of the reasons for this is that around a third of all metabolic products in human and/or animal blood come from the microbes in the body. It is therefore not surprising that more and more studies show that the microbiome can have an influence on various diseases that are far from intestinal and/or gastrointestinal disorders. Studies have shown that the intestinal flora can influence the thinking, feeling, mood and/or psyche of an organism the exact connections of this so-called "gut-brain axis" are not yet known.
  • the disadvantage here is that the bacteria are also affected which have a positive benefit for humans or animals or live together symbiotically with them, which can lead to consequential damage to humans, animals and/or the environment. It is conceivable that this can lead to a shift in the balance of the microbiome in favor of pathogenic microorganisms (e.g. bacteria and/or fungi), which can lead to a condition lasting several months or years with often serious consequences.
  • pathogenic microorganisms e.g. bacteria and/or fungi
  • chemical substances that are used as antibiotics can interact with physiological metabolic processes and, among other things, cause allergies to the chemical substance and the consequences of an allergic reaction resulting from it, including allergic shock syndrome and/or the development of various intolerances.
  • the invention has therefore set itself the task of bacteriophages and a method for reducing the population tion to provide at least one intestinal and / or gastrointestinal bacterial species in order to avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art and which is characterized by high effectiveness, specificity, tolerability and / or reliability, as well as simple, low-error, time- and cost-efficient application.
  • a method for reducing the population of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species comprises the following steps: a) providing a biological sample which comprises bacteria of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species, the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species directly or indirectly affects a mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder of a host organism; and b) providing bacteriophages of at least one bacteriophage species which are specific for the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species and which comprise at least one nucleic acid functionally linked to a promoter and/or a regulatory element, the nucleic acid being selected from the group comprising :i.
  • nucleic acid sequence encoding at least one antibacterial nucleic acid molecule
  • ii a nucleic acid sequence which encodes a nucleic acid molecule which is at least 50% identical to the nucleic acid molecule which is encoded by the nucleic acid sequences from i); and iii. a nucleic acid sequence encoding at least one antibacterial polypeptide
  • IV a nucleic acid sequence encoding a polypeptide that is at least 50% identical to a polypeptide encoded by the nucleic acid sequences of iii); and V.
  • nucleic acid sequence for a fragment of a nucleic acid from i), ii), iii) or iv), wherein the fragment encodes a nucleic acid molecule or a polypeptide; and c) contacting and incubating the biological sample with the bacteriophage, wherein the incubating is carried out until at least a 70% reduction in the population of the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species is achieved.
  • the method according to the invention is based on the basic idea that by using bacteriophages specific for the at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species, it is possible to reliably, quickly, easily, specifically and permanently increase the population of this at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species to reduce. It has been found that due to the simultaneous host dependency, other organisms, such as fungi, bacteria, viruses or the like, and/or cells of multicellular tissues and/or organisms advantageously remain unaffected, so that no damage, impairment and/or disruption occurs. Due to the host dependency of the bacteriophages, the method according to the invention can be repeated at any time without any resistance developing.
  • simultaneous host dependence exists when, in the absence of the respective intestinal and/or gastrointestinal bacterial species within the biological sample, there is no reduction in another bacterial species within the biological sample for which the bacteriophage is not specific.
  • This also applies to organs and/or tissues of the host organism, ie the human and/or animal organism.
  • population is known to a person skilled in the art and generally relates to all individuals of the same species that occur in a specific area or in a specific area of the environment. In the context of the invention, the population relates to all of the bacteria of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species.
  • bacteria and “bacteria” are understood by a person skilled in the art as interchangeable synonyms and relate to the representatives of one or more types of bacteria.
  • intestinal and/or gastrointestinal bacterial species is known to a person skilled in the art and relates to at least one species of bacteria, preferably 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more types of bacteria which can occur and/or reside within the gastrointestinal tract of the human and/or animal organism, such as for example in the stomach and/or in the intestine.
  • the intestinal and / or gastrointestinal bacterial species influences the host organism directly or indirectly due to their way of life, for example through their molecular metabolism and / or their interaction with other bacterial species, fungi and / or cells, so that a psychological, neurodegenerative and / or neurological disease and/or disorder is initiated, favored, manifested and/or increased.
  • a direct or indirect influence on the host organism is known to a person skilled in the art. For example, they can directly influence the host organism by destroying the tissue of the host organism or by sending out at least one messenger substance. Farther they can influence the host organism indirectly, for example by influencing the metabolism, other microorganisms or other processes of the host organism and/or by changing the composition of the intestinal flora. Furthermore, the person skilled in the art understands that although the corresponding type of bacteria in this context does not itself have to cause a direct effect in the organism, it can, however, oppose the growth, the way of life and/or the survival of an opposing type of bacteria and thus indirectly have an effect on has the host organism.
  • the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species is not exclusively selected from: Acinetobacter, Actinobacterium, Actinomyces, Actinomycineae, Alistipes, Acidaminococcaceae, Bacillus, Bacteroides, Bacteroidetes, Bartonella, Bifidobacterium, Blautia, Bordetella, Borrelii, Brucella, Bulleidia, Citrobacter, Campylobacter, Chlamydia , Christensenellaceae, Clostridium, Coprococcus, Corynebacteria, Coriobacterium, Deltaproteobacteria, Desulfovibrio, Dialister, Ehrlichia, Enterobacter, Enterobacterium, Enterococcus, Erysipelotrichia, Erwinia, Escherichia, Eubacterium, Faecalibacterium, Firmicutes, Flavonifractor, Francisella, Fusobacterium, Helicobacter, Hemophilus,
  • the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species is not exclusively selected from: Acinetobacter baumannii, Bacillus cereus, Bacillus anthracis, Bacillus subtilis, Bacteroides faecichinchillae, Bacteroides fragilis, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteriodes vulgatus, Bartonella henselae, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium weanthorophersis, Blautiaotorophersis, Blautiaotorophersis hydrogen Borrelia recurrentis, Borrelia hermsii, Borrelia turicatue, Borrelia burgdorferi, Campylobacter jejuni, Citrobacter fruendii, Citrobacter rodent
  • EHEC, EIEC, ET EC Eubacterium ventriosum, Erysipelothrix rhusiopathiae, Faecalibacterium prausnitzii, Firmicutes phyla, Flavo- nifractor plautii, Francisella tularensis, Helicobacter pylori, Hemophilus influenzae, Hemophilus parainfluenzae, Hemophilus aegyptus, Klebsiella pneumoniae, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulga- ricus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, Lactobacillus farcimi- nis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus salivarius, Lactococcus
  • biological sample comprising bacteria of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species.
  • biological sample relates to a material from a human and/or animal organism and/or a material which has come into at least brief contact with a human and/or animal organism. It has been recognized as essential that the biological sample comprises bacteria of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species, preferably 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 , 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more bacterial species.
  • samples are known to a person skilled in the art, such as cell- and nucleated (DNA- and/or RNA-containing) samples from, inter alia, saliva, urine, blood, stool, sweat, cellular tissue, organ puncture, organs, parts of organs, Whole organisms (including dead ones), soil samples, water samples or similar samples.
  • DNA- and/or RNA-containing samples from, inter alia, saliva, urine, blood, stool, sweat, cellular tissue, organ puncture, organs, parts of organs, Whole organisms (including dead ones), soil samples, water samples or similar samples.
  • bacteriophages of at least one bacteriophage species that are specific for the at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species.
  • the term "bacteriophage” or "bacteriophage species” is understood and relevant to a person skilled in the art infectious organic structures that can spread outside cells and multiply inside a cell.
  • the cells serve as a host and in the case of bacteriophages are essentially bacteria, with bacteriophages having a pronounced host specificity, ie in other words they are specific for at least one bacterial species and thus only those bacteria for which they are specific for the propagation and use propagation.
  • the bacteriophages used for the method according to the invention comprise at least one nucleic acid functionally linked to a promoter and/or a regulatory element or have a promoter and/or a regulatory element in combination with a nucleic acid, the nucleic acid encodes either an antibacterial nucleic acid molecule, a bacterial polypeptide and/or a fragment thereof.
  • the bacteriophages preferably comprise a nucleic acid with at least 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more promoters and /or regulatory elements.
  • the nucleic acid sequences which code for promoters or regulatory sequences are sufficiently known to the person skilled in the art.
  • nucleic acids “genes”, “DNA”, “RNA”, “mRNA”, “cRNA”, “miRNA” and the compositions “nucleic acid sequence” and “nucleic acid molecule” can be used as interchangeable synonyms for each other to denote deoxyribonucleotides or ribonucleotides and polymers thereof, either single or double stranded.
  • promoter and “regulatory sequence” or “regulatory element” are also understandable to the person skilled in the art and relate to nucleic acid sequences of the DNA which enable and/or increase the expression, ie the transcription of a gene into mRNA.
  • regulatory elements can, for example, cer elements, ie binding sites for growth factors, hormones, oncogenes and/or the like.
  • polypeptide polypeptide
  • amino acids amino acids
  • protein protein
  • Naturally occurring amino acids are those encoded by the genetic code and those amino acids that can later be modified.
  • Polypeptides can be present as reserve substances, as transport and/or signaling molecules, as structural molecules, as protective and/or defense molecules and/or as metabolically active molecules and can perform various functions inside and/or outside a cell or in the organism.
  • polypeptides can have an antibacterial effect and thus counteract the way of life of the bacteria due to their properties or functions.
  • At least one antibacterial nucleic acid molecule, an antibacterial polypeptide and/or a fragment thereof is provided; the bacteriophages can preferably also have 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more encode antibacterial nucleic acid molecules, antibacterial polypeptides and/or fragments thereof.
  • Antibacterial nucleic acid molecules can come from the area of RNA species and can be functional mRNA or miRNA, for example.
  • Polypeptides can exist as simple linear polypeptides or as folded structural proteins. Molecules which act as toxins, growth-inhibiting substances, and also enzymes or molecules for inhibiting cell division come into consideration as proteins.
  • RNA molecules are those which, for example, inhibit metabolic processes, impede cell division or promote malfunctions in the biological processes within the bacteria.
  • a nucleic acid sequence is conceivable which encodes a nucleic acid molecule, a polypeptide and/or a fragment thereof which is at least 50% identical to the aforementioned antibacterial nucleic acid sequence or the antibacterial polypeptide.
  • a nucleic acid sequence is preferably also conceivable which is at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 96%, is at least 97%, at least 98%, at least 99% or 100% identical to the aforementioned antibacterial nucleic acid sequence or antibacterial polypeptide.
  • the nucleic acid sequence is a naturally occurring nucleic acid sequence or a non-naturally occurring nucleic acid sequence which already occurs in bacteriophages or which has been introduced into the respective bacteriophages, for example by molecular biological methods. For example, these molecular biology methods may involve in vivo and/or in vitro recombination, gene transfer, CRISPR/Cas, Talen, or the like.
  • the bacteriophage may belong to the order Caudovirales, Ligamenvirales or the like.
  • the bacteriophage belongs to the family Ackermanviridae, Ampullaviridae, Bicaudaviridae, Clavaviridae, Corticoviridae, Fuselloviridae, Globuloviridae, Guttaviridae, Lipothrixviridae, Myoviridae, Plasmaviridae, Podoviridae, Portogloboviridae, Rudiviridae, Salterprovirus, Sphaerolipoviridae, Siphoviridae, Tristivrioma-dae, Tristivieridae, Tristivieridae, Tectivrioma-dae Inoviridae, Microviridae, Spiraviridae, Pleolipoviridae, Cystoviridae or Leviviridae.
  • bacteriophages of at least one bacteriophage species are provided, preferably from 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more bacteriophage species.
  • the bacteriophages of a bacteriophage species specifically for at least one, and preferably 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more intestinal and/or gastrointestinal bacterial species.
  • the type of bacteria is known to the person skilled in the art and can easily be selected from databases, for example.
  • the biological sample In the next step of the method according to the invention, it is necessary to bring the biological sample into contact with the bacteriophage and to incubate it.
  • the "bringing into contact” can take place, for example, by dripping, injecting, laying on and/or another method known to the person skilled in the art for bringing bacteriophage into contact with the biological sample.
  • incubation in connection with the method according to the invention relates to a method step in which the biological sample is incubated together with the bacteriophages for a certain period of time, with a proliferation cycle of the bacteriophages occurring, preferably under the appropriate conditions known to a person skilled in the art within the biological sample comprising the bacteria specific to the bacteriophages of at least one bacterial species.
  • this method step also includes monitoring these until the population of the at least one bacterial species has been reduced by at least 70%.
  • the implementation of the monitoring is sufficiently known to the person skilled in the art and can, for example, take place on the basis of a fixed period of time or also be based on the experience of the person skilled in the art, for example by observing the sample.
  • a colored or otherwise optically visible indication can be provided which indicates that the population of the bacterial species has been reduced by at least 70%. This can be done, for example, by reaching the desired bacterial density or using a chemical and/or biochemical indicator, eg. by means of a coloring, a color change of the coloring or a loss of coloring.
  • the steps of incubating and monitoring can take place alternately until the bacterial species has been reduced by at least 70%.
  • the reduction in the population of the bacterial species is at least 70%.
  • the reduction in the population can preferably also be more than 70%, for example at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 95.5%, at least 96%, at least 96.5%, at least 97%, at least 97.5%, at least 98%, at least 98.5%, at least 99%, at least 99.1%, at least 99.2%, at least 99.3%, at least 99.4%, at least 99 .5%, at least 99.6%, at least 99.7%, at least 99.8%, at least 99.9%, at least 99.95%, at least 99.99% or 100%, with a reduction of at least 70% population of the bacterial species is considered significant and a reduction of at least 95% in the population of the bacterial species is considered significant.
  • the person skilled in the art is aware that a reduction is 100% in the rarest of cases, but this can definitely be achieved when using suitable
  • the person skilled in the art recognizes the success of the method, which justifies a sufficient antibacterial effect and thus a sufficient reduction in the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species within the biological sample.
  • the reduction in the population of the bacterial species can then be used as a measure of the effectiveness or success of a therapy based on the use of the corresponding bacteriophage.
  • a reduction in a bacterial species can be aimed at, which is opposed to the life or lifestyle of a desired bacterial species that is beneficial to therapy. This means that the existence or growth of this type of bacteria can be achieved by reducing the type of bacteria that counteracts it but is specific to the bacteriophage. It will It is assumed here that an increase in a population of a desired bacterial species beneficial to therapy can result in the same effect on an organism as the reduction in a population of a bacterial species specific to the bacteriophage.
  • the method according to the invention can therefore not only be carried out reliably and cost-effectively, but also quickly and easily, especially since the few method steps can be carried out in a standardized manner and a high success rate is achieved by a clear (more than 70% reduction) or significant (more than 95% reduction ) Reduction of bacterial species is achieved.
  • the method can also be carried out using simple means and only devices known to the person skilled in the art are required for providing the biological sample and the bacteriophage, for bringing them into contact and for incubating them and for evaluating the reduction in the corresponding bacterial species within the population.
  • step c) is followed by an evaluation of the reduction in the population of the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species.
  • evaluation ren is understandable to the person skilled in the art and relates to the analysis, evaluation and/or evaluation of step c). Since a reduction in the population of the bacterial species by at least 70% had already been monitored beforehand, this process step serves in particular to check the reduction achieved and optionally to record the result by making written records, photographs and film recordings, collecting and documenting data via counts , density measurements, growth determinations or similar methods and can be used for statistics with regard to the repeated implementation of the method according to the invention.
  • the nucleic acid has two or more promoters and/or regulatory elements and/or that the nucleic acid encodes nucleic acid sequences for two or more nucleic acid molecules, polypeptides and/or fragments thereof.
  • the nucleic acid preferably has 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more promoters and/or regulatory elements on. More preferably, the nucleic acid encodes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20 nucleic acid molecules, and polypeptides /or fragments thereof.
  • nucleic acid molecules, polypeptides and/or fragments thereof can have an antibacterial effect for one or more types of bacteria, it being preferred here that bacteriophages can infect several types of bacteria with such a nucleic acid.
  • nucleic acid sequences are specific for killing a type of bacteria. It is essential that a special ders strong activation of the expression of the nucleic acid and thus a particularly increased and efficient production of the antibacterial nucleic acid, the antibacterial nucleic acid molecule, the antibacterial polypeptide and / or the fragment thereof can be achieved.
  • a bacteriophage with such a nucleic acid can make a particularly efficient contribution to reducing the population of the bacterial species and, for example, significantly accelerate or significantly shorten step c) of the method according to the invention (the incubation). This leads to an increase in the efficiency of the method and to a reduction in the duration and/or costs when carrying out the method.
  • the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species is anaerobic and/or aerobic and the bacterial species is the Acidaminococcaceae, Actinobacteria, Actinomycineae, Alistipes, Bacteroides, Bacteroidetes, Bifidobacterium, Clostridium, Coprococcus, Coriobacterium , Desulfovibrio, Enterobacterium, Enterococcus, Escherichia, Erysipelotrichia, Firmicutes, Fusobacterium, Lactobacillus, Lachnospiracea, Paraprevotella, Porphyry omonadaceae, Prevotella, Propionibacterium, Proteobacteria, Rikenellacea, Ruminococcus, Streptococcus, Thermoanaerobacteria or Veillonella.
  • an "aerobic” lifestyle means that the organism needs atmospheric oxygen to survive or is dependent on oxygen from the air.
  • “anaerobic” describes a way of life that does not require oxygen, which means that the organism in question can maintain its molecular metabolism without oxygen.
  • “obligate”, “tolerant” and “facultative” aerobic or anaerobic organisms it being understood by the person skilled in the art that "obligate” is used here means an exclusively aerobic or anaerobic way of life with the exclusion of the respective other oxygen situation.
  • the term “facultative” means that, for example, anaerobic organisms basically operate a corresponding metabolism, but can switch to an aerobic metabolism in the presence of oxygen, and vice versa. Thus bacterial species can have an exclusively aerobic or anaerobic way of life or a combination of these.
  • the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder is an affective disorder, such as mania, hypomania, depression, such as fatigue syndrome, chronic fatigue syndrome, reduced self-esteem and/or a perceived lower level of environmental recognition, a depressive disorder, such as recurrent depressive disorder, bipolar disorder, and/or a persistent mood disorder, such as cyclothymia and/or dysthymia, a personality disorder, such as multiple, paranoid, schizoid, dissocial, emotionally unstable, histrionic, anancastic (compulsive), anxious (avoidant), dependent (asthenic), and/or other personality disorder such as eccentric, baseless, narcissistic, passive-aggressive, psychoneurotic, and/or immature, a hallucination, a amnesia, a behavioral disorder a drug and/or drug abuse such as abuse, addiction, dependency, withdrawal syndrome and/or withdrawal symptoms, urtic disorder, a depressive disorder, such as recurrent de
  • a social phobia a phobic disorder
  • an anxiety disorder such as generalized anxiety disorder, agoraphobia, social phobia, acrophobia and/or a specific additional phobia
  • a panic disorder an obsessive-compulsive disorder such as a compulsive act and/or obsession
  • schizophrenia a schizotypal disorder, a schizoaffective disorder, a delusional disorder, a psychosis, a psychotic disorder, such as a transient or nonorganic psychotic disorder
  • an eating disorder such as anorexia nervosa, bulimia, binge eating and/or pica syndrome
  • a sleep disorder such as parasomnia, primary insomnia, somnambulism and/or pavo nocturnus
  • a sexual dysfunction such as sexual desire disorder, hypersexuality, nymphomania, satyriasis and/or psychogenes such as vaginismus, anorgasmia, hyporgasmia, impotence
  • a kit for carrying out the method according to the invention comprising a) a container comprising bacteriophages of at least one bacteriophage species which are specific for at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species, the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species being directly or indirectly a affects a mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder of a host organism, and which comprise at least one nucleic acid functionally linked to a promoter and/or a regulatory element; and b) instructions for carrying out the method.
  • kit refers to a collection of the aforementioned components (kit-of-parts), preferably provided separately or within a single container.
  • the term "instructions for carrying out the method” refers to a numerical, written and/or graphic representation of the description, by means of which a simplification of the implementation of the method objective according to the invention is achieved. These can preferably be in the form of a manual or can be provided by a computer program, such as an application. Furthermore, it is conceivable that the computer program has an implemented algorithm that is able to carry out the determination, the comparison and/or the result thereof, which is referred to in the methods of the present invention.
  • the computer program can be provided on a data storage medium or device such as an optical storage medium (e.g. compact disc) or directly on a computer or data processing device will.
  • the instructions may preferably include standards for usage levels, as known to those skilled in the art.
  • the instructions also include requirements for the storage and disposal of the container and the biological sample.
  • the instructions for carrying out the method can contain tables, registers, databases or excerpts from the same about bacterial species and bacteriophage species known to the person skilled in the art, with information about the specificity and/or efficiency of the bacteriophage species also being given.
  • a bacteriophage which comprises at least one nucleic acid functionally linked to a promoter and/or to a regulatory element, the bacteriophage being specific for at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species, the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species directly or indirectly affects a mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder of a host organism and wherein the nucleic acid is selected from the group comprising: a) a nucleic acid sequence which codes for at least one antibacterial nucleic acid molecule; and b) a nucleic acid sequence encoding a nucleic acid molecule that is at least 50% identical to the nucleic acid molecule encoded by the nucleic acid sequences of a); and c) a nucleic acid sequence encoding at least one antibacterial polypeptide; and d) a nucleic acid sequence encoding a polypeptide that is at least 50% identical to a polypeptide encoded by the nucleic acid sequences of
  • the bacteriophage according to the invention is described in detail elsewhere, the nucleic acid sequence being a naturally occurring nucleic acid sequence or a non-naturally occurring nucleic acid sequence which already occurs in the bacteriophage or which was introduced into the bacteriophage, for example by molecular biological methods.
  • these molecular biology methods may involve in vivo and/or in vitro recombination, gene transfer, CRISPR/Cas, Talen, or the like, as known to those skilled in the art.
  • the nucleic acid has two or more promoters and/or regulatory elements and/or that the nucleic acid encodes nucleic acid sequences for two or more nucleic acid molecules, polypeptides and/or fragments thereof. It is essential that a particularly strong activation of the expression of the nucleic acid and thus a particularly increased and efficient production of the antibacterial nucleic acid, the antibacterial nucleic acid molecule, the antibacterial polypeptide and/or the fragment thereof are achieved.
  • the bacteriophage with such a nucleic acid can contribute particularly efficiently to the reduction of the population of the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species or to the reduction of a bacterial species that opposes the way of life of this bacterial species. Furthermore, it is conceivable that the bacteriophage can infect several types of bacteria with such a nucleic acid.
  • the intestinal and/or gastrointestinal bacterial species is anaerobic and/or aerobic.
  • the assignment of the bacterial species is described in detail elsewhere.
  • the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder according to the invention is described in detail elsewhere.
  • bacteriophages and/or a pharmaceutical composition comprising bacteriophages and at least one other component as a drug to change the composition of the intestinal flora, as a drug to prevent the development and/or slow down the progression of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or or disorder and/or proposed as a drug in the treatment of the psychiatric, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder, bacterial infection, metabolic disease, metabolic syndrome and/or cancer.
  • the term "pharmaceutical composition” refers to a mixture of bacteriophage, which are fully defined elsewhere, and at least one other ingredient.
  • further ingredients can be stabilizing agents, wetting agents, pharmaceutical carriers, pharmaceutically acceptable carriers, diluents, pharmaceutically acceptable diluents, additional pharmaceutically active ingredients, release agents and the like.
  • Preferred diluents include water, alcohols, physiological saline, buffers such as phosphate buffered saline, syrup, oil, water, emulsions, various kinds of wetting agents, and the like.
  • the carrier must be acceptable in the sense that it is compatible with the other components of the composition and not harmful to the host organism.
  • the pharmaceutical carrier used can be a solid, gel or liquid.
  • solid carriers are lactose, terra alba, sucrose, talc, gelatin, agar, pectin, acacia, magnesium stearate, stearic acid and the like.
  • the carrier or diluent can be one well known in the art Contain time delay material such as glycerol monostearate or glycerol distearate alone or with a wax.
  • Suitable carriers include those mentioned above and others known in the art such as Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, European Pharmacopoeia, US Homeopathic Pharmacopoeia, or HAB®.
  • the pharmaceutically acceptable diluent is chosen so as not to adversely affect the biological activity of the combination.
  • examples of such diluents are distilled water, physiological saline, Ringer's solution, dextrose solution and Hank's solution.
  • the pharmaceutical composition may also contain other carriers, excipients or non-toxic, non-therapeutic, non-immunogenic stabilizers and the like.
  • the bacteriophage and/or the pharmaceutical composition are to be adapted for the appropriate use. Accordingly, it is contemplated that the bacteriophage and/or pharmaceutical composition will be formulated for systemic or topical application, depending on the desired mode of administration. Preferably the bacteriophage and/or pharmaceutical composition is to be formulated for systemic or local application. Oral application, for example in the form of tablets, solutions and/or drinking ampoules, or topical application in gel form or application by injection, for example as an active or passive vaccine, is preferably provided. However, depending on the nature and mode of action, the bacteriophage and/or pharmaceutical composition may be administered by other routes, including dermal, intramuscular, subcutaneous, oral, rectal, retrograde, and/or intravenous administration. The precise, individually recommended dosage can, in principle, depend on other parameters that are well known to the person skilled in the art. For example, children may receive a different dosage than adults. If she The person skilled in the art can readily determine the dosage with the aid of various known calculation tools.
  • the term "change in the composition of the intestinal flora" describes a process that can be understood by a person skilled in the art, in which at least one population of an intestinal and/or gastrointestinal bacterial species that is a component of the intestinal flora of the host organism is directly or indirectly affected by methods known to the person skilled in the art and increased, reduced, eliminated, inhibited and/or otherwise impaired as detailed elsewhere. Considered on its own, this can be measurable by determining the respective number of bacteria or can be determined in relation to other types of bacteria within the intestinal flora. Suitable methods for this are known to those skilled in the art.
  • preventing the development of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder is also understandable to a person skilled in the art and relates to the partial, complete, short-term, permanent and/or long-term avoidance of the onset of the disease and/or Disorder and/or its prevention/prophylaxis. It is preferably conceivable that this is achieved by reducing at least one type of intestinal and/or gastrointestinal bacteria.
  • slowing down the progression of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder is also understandable to a person skilled in the art and relates to the partial, complete, short-term, permanent and/or long-term maintenance of the condition achieved, as well as an improvement in the symptoms associated with the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder. It is preferably conceivable that this is achieved by reducing at least one type of intestinal and/or gastrointestinal bacteria.
  • the use of the bacteriophages and/or the pharmaceutical composition as a medicament can be used in the treatment of mental, neurodegenerative and/or neurological diseases and/or disorders, diseases in the medical fields of oncology, immunology, infectology, dentistry, oral medicine and maxillofacial medicine , oto-rhino-laryngology, ophthalmology, neurology, gynaecology, gastroenterology, endocrinology, psychiatry, psychosomatics, orthopaedics, paediatrics, surgery, urology and/or the like.
  • Possible diagnoses that may indicate the use of the bacteriophage and/or the pharmaceutical composition are, in addition to the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder mentioned, inter alia, the metabolic syndrome, type 2 diabetes mellitus, gallbladder diseases, chronic Diseases of the digestive tract, chronic intestinal inflammation, increased cholesterol levels, hyperacidity of the stomach, high blood pressure, lipid metabolism disorders, breathing difficulties, sleep apnea, coronary heart disease, arthrosis, gout, cancer diseases such as uterine, breast, cervical, pankeas, liver, stomach , lymph gland, skin, blood, colon, prostate and/or gallbladder cancer, sex hormone disorders, reduced libido, pain, increased risk of thrombosis and embolism and/or increased risk during operations and anesthesia.
  • the metabolic syndrome type 2 diabetes mellitus, gallbladder diseases, chronic Diseases of the digestive tract, chronic intestinal inflammation, increased cholesterol levels, hyperacidity of the stomach, high blood pressure, lipid metabolism disorders,
  • the aim in each case is preferably to reduce at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species and thus to change the composition of the intestinal flora, as well as the development and/or progression of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder as the main or to prevent and/or slow down side effects in order to obtain a good, preferably improved, prognosis for the treatment of the respective illness and/or respective suffering up to the point of healing the same.
  • a use of the bacteriophages and/or the pharmaceutical composition is conceivable independently of the actual disease.
  • a success will seen in the reduction of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species and/or the prevention of the development and/or slowing down of the progression of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder.
  • treatment refers to any improvement in the human and/or animal organism that occurs compared to an untreated human and/or animal organism, this improvement preferably being based on the reduction of at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species Changing the composition of the intestinal flora and/or preventing the development and/or slowing down the progression of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder of the human and/or animal organism. It is also conceivable that a cure of the same is possible. It is understood that one treatment may not be successful in all of the human and/or animal organisms to be treated. However, the term assumes that the treatment is successful for a statistically significant proportion of subjects (e.g. a cohort in a cohort study).
  • Whether a part is statistically significant can be easily determined by a person skilled in the art using various known statistical evaluation tools, e.g. determination of confidence intervals, p-value determination, Student's t-test, Mann-Whitney test, etc.
  • Preferred confidence intervals are at least 90%, at least 95%, at least 97%, at least 98% or at least 99%.
  • the p-values are preferably 0.05, 0.01, 0.005 or 0.0001.
  • drug refers to bacteriophage and/or a pharmaceutical composition in a therapeutically effective dose as detailed elsewhere.
  • the pharmaceutical composition has bacteriophages, at least one pharmaceutically acceptable carrier and/or a diluent funds on.
  • the drug may be formulated for various routes of administration, which are detailed elsewhere.
  • a therapeutically effective dose refers to the amounts necessary to alter the composition of the gut flora, to reduce at least one intestinal and/or gastrointestinal bacterial species, to prevent the development and/or slow the progression and/or in the treatment of those mentioned elsewhere getting sick is necessary.
  • the therapeutic effectiveness and toxicity can be determined by standard pharmaceutical methods in cell cultures or experimental animals, for example.
  • ED50 the dose that is therapeutically effective at 50%
  • LD50 the dose that is fatal at 50%
  • the dose ratio between therapeutic and toxic effects is the therapeutic index, which can be expressed as the ratio LD50/ED50.
  • the dosing regimen is determined by the treating physician and other clinical factors. As is well known in medicine, the appropriate dosage depends on many factors known to a person skilled in the art, including size, body surface area, age, the substance to be administered, sex, time and route of administration, general health and others at the same time administered medication. Progress can be monitored through periodic assessment.
  • bacteriophages and/or a pharmaceutical composition comprising bacteriophages and at least one further component are proposed for use in the treatment of a metabolic disease, a cardiovascular disease, a bacterial infection, a metabolic disease, the metabolic syndrome and/or cancer .
  • bacteriophages and/or a pharmaceutical composition comprising bacteriophages and at least one other component for use in a therapeutic Method or in a non-therapeutic method for changing the composition of the intestinal flora, in a therapeutic method or in a non-therapeutic method for preventing the development and/or slowing down the progression of the mental, neurodegenerative and/or neurological disease and/or disorder and /or proposed in a therapeutic method or in a non-therapeutic method for the treatment of a metabolic disease, a cardiovascular disease, a bacterial infection, a metabolic disease, the metabolic syndrome and/or cancer.
  • the bacterial infection is a bacterial infection of the respiratory tract, teeth, mouth, jaw, eye, musculoskeletal system, blood, gastrointestinal tract, preferably a bacterial infection of the colon, small intestine, duodenum, stomach, liver, gallbladder and/or pancreas, skin, cardiovascular system, endocrine system, mind, immune system, nervous system, metabolism, wounds and/or urogenital tract.
  • gastrointestinal tract can be understood by a person skilled in the art and relates to the organs of the human and/or animal organism which are used to absorb, break up, transport and/or process nutrients with the aim of making the nutrients available to the human and/or or animal's organism usable, the intestine, in particular through the intestinal flora, contributes significantly to the regulation of this.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion der Population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer biologischen Probe, welche Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart umfasst, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst; und b) Bereitstellen von Bakteriophagen mindestens einer Bakteriophagenart, welche spezifisch für die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart sind und welche mindestens eine funktionell mit einem Promotor und/oder einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen, und c) In-Kontakt-bringen und Inkubieren der biologischen Probe mit den Bakteriophagen, wobei das Inkubieren bis zum Erreichen einer Reduktion der Population der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart um mindestens 70% erfolgt.

Description

Verfahren zur Reduktion der Population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart umfassend Bakteriophagen, sowie Bakteriophagen und deren Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion der Population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart, sowie Bakteriophagen und deren Verwendung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Es ist weitreichend bekannt, dass das Mikrobiom, das heißt die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die den Magen- und Darmtrakt besiedeln, neben der Verdauung und der Ausbildung des Immunsystems auch an zahlreichen weiteren Stoffwechselvorgängen beteiligt ist. Dies liegt unter anderem darin begründet, dass rund ein Drittel aller Stoffwechselprodukte im menschlichen und/oder tierischen Blut von den Mikroben im Körper stammen. Es ist somit nicht verwunderlich, dass immer mehr Studien belegen, dass das Mikrobiom einen Einfluss auf verschiedene Erkrankungen nehmen kann, welche fern von intestinalen und/oder gastrointestinalen Beschwerden sind. So konnte in Studien gezeigt werden, dass die Darmflora Einfluss auf das Denken, das Fühlen, die Stimmung und/oder die Psyche eines Organismus nehmen kann, wobei die genauen Zusammenhänge dieser sogenannten „Darm-Hirn-Achse“ noch nicht bekannt sind. Die aktuelle Forschung lässt daher vermuten, dass die Kommunikation über die „Darm-Hirn-Achse“ sogar in beide Richtungen abläuft, so dass die seelische Verfassung eines Organi smus unter anderem dessen Darmtätigkeit beeinflusst, wohingegen umgekehrt auch der Zustand der Darmschleimhaut oder die Zusammensetzung der Darmflora das seelische Befinden beeinflussen können.
Um nun die Darmflora und dabei insbesondere die intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterien des Mikrobioms zu beeinflussen, sind aus dem aktuellen Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten bekannt. So ist es bekannt, eine Probiotikatherapie durchzuführen, um die Art und/oder Zusammensetzung der Bakterien in einem Organismus zu verändern und/oder zu beeinflussen. Weiterhin ist es bekannt, zur Bekämpfung und/oder Veränderung der bakteriellen Besiedelung Antibiotika als chemische Substanzen zu verwenden, welche derzeit als konventionelle Therapie für Mensch und Tier gelten. Derartige Substanzen sind durch ein breites Wirkungsspektrum gekennzeichnet, da sie auf molekulare Strukturen bzw. Moleküle der Bakterien abzielen, welche in einer Vielzahl von Bakterienarten vorkommen. Dadurch wird mittels des Einsatzes von Antibiotika verständlicherweise eine große Bandbreite von Bakterien reduziert und/oder ausgeschaltet. Nachteilig hierbei ist es, dass dabei auch die Bakterien betroffen sind, welche für Menschen oder Tiere einen positiven Nutzen haben bzw. mit ihnen symbiotisch Zusammenleben, was zu Folgeschäden für Mensch, Tier und/oder Umwelt führen kann. Dabei ist es denkbar, dass dies zu einer Verschiebung des Gleichgewichts des Mikrobioms zugunsten pathogener Mikroorganismen (z.B . Bakterien und/oder Pilze) erfolgen kann, was weiterführend zu einem mehrere Monate oder Jahre anhaltenden Zustand mit nicht selten schwerwiegenden Folgen führen kann. So ist es beispielsweise bekannt, dass chemische Substanzen, die al s Antibiotika eingesetzt werden, Wechselwirkungen mit physiologischen Stoffwechselprozessen haben können, sowie unter anderem die Ausbildung von Allergien gegen die chemi sche Substanz sowie die Folgen einer daraus resultierenden allergischen Reaktion bis hin zu allergischen Schocksyndrom und/oder der Entstehung von diversen Unverträglichkeiten haben können. Zudem ist im Falle des Versagens der Antibiotikatherapie eine wiederholte Therapie mit demselben medikamentösen Wirkstoff nicht möglich, so dass die Therapie in der Regel auf eine andere Antibiotikawirkstoffgruppe umgestellt wird, welche ein noch breiteres Wirkspektrum hat und somit zu einer noch erheblicheren Gleichgewichtsstörung des Mikrobioms inklusive der Entstehung von multiresistenten Bakterien führen kann. Es ist daher zu empfehlen, eine gewisse Wartezeit zwischen Antibiotikatherapi- en einzuhalten. Weiterhin ist es nekannt, eine Stuhltransplantation durchzuführen und auf diese Weise den Bakterienmix im Stuhl eines gesunden Menschen oder Tiers auf einen weiteren Organismus zu übertragen. Für einen Großteil der behandelten Organismen bringt die Stuhltransplantation eine tatsächliche Besserung der Beschwerden mit sich und eignet sich zudem für die Behandlung gefährlicher, multiresistenter Erreger, bei welchen eine Antibiotikatherapie meistens versagt.
Nachteilig bei den zuvor genannten Therapiemöglichkeiten ist es j edoch, dass diese entweder erhebliche Nachteile mit sich bringen oder lediglich zu einer Verbesserung der Situation führen, welche in der Regel nicht langfristig anhält. Zudem ist es mittels den aus dem Stand der Technik bekannten Therapien nicht möglich, gezielt eine oder mehrere Bakterienarten zu adressieren.
Es besteht daher ein großer und stetig wachsender Bedarf daran, eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart auf einfache, wirksame, verträgliche, gesundheitlich unbedenkliche, nebenwirkungsarme, kostengünstige, gezielte und spezifische Art und Weise zu adressieren, zu bekämpfen, zu reduzieren und/oder teilweise oder vollständig zu eliminieren. Dabei ist es gleichzeitig notwendig, einen langfristigen Therapieerfolg zu erreichen. Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Bakteriophagen sowie ein Verfahren zur Reduktion der Popula- tion mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart bereitzustellen, um die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und welche durch eine hohe Wirksamkeit, Spezifität, Verträglichkeit und/oder Zuverlässigkeit, sowie einfache, fehlerarme, zeit- und kosteneffiziente Anwendung gekennzeichnet ist.
Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache, aber wirkungsvolle Weise durch ein Verfahren sowie Bakteriophagen nach der Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Reduktion der Population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart vorgeschlagen, welches folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer biologischen Probe, welche Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart umfasst, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychische, neurodegene- rative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst; und b) Bereitstellen von Bakteriophagen mindestens einer Bakterio- phagenart, welche spezifisch für die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart sind und welche mindestens eine funktionell mit einem Promoter und/oder einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen, wobei die Nukleinsäure ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: i . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Nukleinsäure-Molekül codiert; und ii . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Nukleinsäure- Molekül codiert, dass mindestens 50% identi sch zu den Nukleinsäure-Molekül ist, das von den Nukleinsäure-Sequenzen aus i) codiert wird; und iii . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Polypeptid codiert; und iv. eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Polypeptid codiert, dass mindestens 50% identisch zu einem Polypeptid ist, das von den Nukleinsäure-Sequenzen aus iii) codiert wird; und v. eine Nukleinsäure-Sequenz für ein Fragment einer Nukleinsäure aus i), ii), iii) oder iv), wobei das Fragment ein Nukleinsäure-Molekül oder ein Polypeptid codiert; und c) In-Kontakt-bringen und Inkubieren der biologischen Probe mit den Bakteriophagen, wobei das Inkubieren bis zum Erreichen einer Reduktion der Population der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart um mindestens 70% erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundgedanken, dass es mittels des Einsatzes von für die mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart spezifischen Bakteriophagen möglich i st, die Population dieser mindestens einen intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart zuverlässig, schnell, einfach, spezifisch und dauerhaft zu reduzieren. Dabei hat es sich herausgestellt, dass aufgrund der gleichzeitigen Wirtsabhängigkeit vorteilhafterweise andere Organismen, wie Pilzen, Bakterien, Viren oder dergleichen, und/oder Zellen mehrzelliger Gewebe und/oder Organismen unbeeinträchtigt bleiben, so dass keine Schädigung, Beeinträchtigung und/oder Störung dieser eintritt. Aufgrund der Wirtsabhängigkeit der Bakteriophagen kann das erfindungsgemäße Verfahren zu j eder Zeit wiederholt werden, ohne dass es zur Entstehung etwaiger Resi stenzen kommt. Wie einem Fachmann bekannt ist liegt die gleichzeitige Wirtsabhängigkeit vor, wenn es bei einem Nichtvorliegen der j eweiligen intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart innerhalb der biologischen Probe zu keiner Reduktion einer anderen Bakterienart innerhalb der biologischen Probe kommt, für welche die Bakteriophage nicht spezifisch ist. Dies gilt auch für Organe und/oder Gewebe des Wirtsorganismus, d.h. des menschlichen und/oder tierischen Organismus. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei erkannt worden, dass es zur Reduktion der Population mindestens einer Bakterienart ausreichend ist, eine biologische Probe, welche Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart umfasst, bereitzustellen und diese mit den verabreichten Bakteriophagen mindestens einer Bakteriophagenart, welche spezifisch für die mindestens eine intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart sind, zu inkubieren.
Der Begriff „Population“ ist dabei einem Fachmann bekannt und betrifft im Allgemeinen die Gesamtheit aller Individuen derselben Art, die in einem bestimmten Areal bzw. in einem bestimmten Bereich der Umwelt vorkommen. Im Rahmen der Erfindung betrifft die Population dabei die Gesamtheit der Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart. Die Begriffe „Bakterium“ und „Bakterien“ sind einem Fachmann als austauschbare Synonyme verständlich und betreffen die Vertreter einer oder mehrerer Bakterienarten.
Der Begriff „intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart“ ist einem Fachmann bekannt und betrifft mindestens eine Art von Bakterien, bevorzugt 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Bakterienarten, welche innerhalb des Gastrointestinaltraktes des menschlichen und/oder tierischen Organismus vorkommen kann und/oder angesiedelt ist, wie zum Beispiel im Magen und/oder im Darm. Die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart beeinflusst dabei, aufgrund ihrer Lebensweise, beispielsweise durch ihren molekularen Stoffwechsel und/oder ihre Interaktion mit anderen Bakterienarten, Pilzen und/oder Zellen, derart direkt oder indirekt den Wirtsorganismus, so dass eine psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung initiiert, begünstigt, manifestiert und/oder gesteigert ist. Einem Fachmann ist eine direkte oder indirekte Beeinflussung des Wirtsorganismus bekannt. So können sie den Wirtsorganismus beispielsweise direkt beeinflussen, indem sie Gewebe des Wirtsorganismus zerstören oder mindestens einen Botenstoff aussenden. Weiterhin können sie den Wirtsorganismus beispielsweise indirekt beeinflussen, indem sie den Stoffwechsel, andere Mikroorganismen oder andere Prozesse des Wirtsorganismus beeinflussen und/oder indem sie die Zusammensetzung der Darmflora verändern. Weiterhin ist dem Fachmann verständlich, dass die entsprechende Bakterienart in diesem Zusammenhang zwar selbst keine direkte Wirkung im Organismus hervorrufen muss, dass diese j edoch dem Wachstum, der Lebenswei se und/oder dem Überleben einer entgegengesetzt wirkenden Bakterienart entgegenstehen kann und somit indirekt eine Wirkung auf den Wirtsorganismus hat.
Die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart ist nicht abschließend ausgewählt aus: Acinetobacter, Actinobacterium, Actinomyces, Actinomycineae, Alistipes, Acidaminococcaceae, Bacillus, Bacteroides, Bacteroidetes, Bartonella, Bifidobacterium, Blautia, Bordetella, Borrelii, Brucella, Bulleidia, Citrobacter, Campylobacter, Chlamydia, Christense- nellaceae, Clostridium, Coprococcus, Corynebacteria, Coriobacterium, Deltaproteobacteria, Desulfovibrio, Dialister, Ehrlichia, Enterobacter, Enterobacterium, Enterococcus, Erysipelotrichia, Erwinia, Escherichia, Eubacterium, Faecalibacterium, Firmicutes, Flavonifractor, Francisella, Fusobacterium, Helicobacter, Hemophilus, Klebsiella, Lactobacillus, Lactococcus, Lachnospiraceae, Legionella, Leptospira, Listeria, Metha- nobrevibacter, Moraxella, Mycobacterium, Mycoplasmi, Neisseria, Noecardia, Oribacterium, Oscillobacter, Oscillospira, Paeruginosa, Paraprevotella, Phascolarctobacterium, Porphyromonadaceae, Prevotella, Propionibacterium, Proteus, Proteobacterium, Pseudomonas, Rickettsia, Rikenellacea, Roseburia, Ruminococcus, Salmonella, Shigella, Spirrillum, Spirochetes, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Streptobacillus, Streptomyces, Streptococcus, Succinivibrio, Sutterellaceae, Thermoanaerobacteria, Treponema, Veillonella, Vibrio und/oder Yerse- nia.
Weiterhin ist die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart nicht abschließend ausgewählt aus : Acinetobacter baumannii, Bacillus cereus, Bacillus anthracis, Bacillus subtilis, Bacteroides faecichinchillae, Bac- teroides fragilis, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteriodes vulgatus, Bartonella henselae, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum, Blautia hydrogenotorophica, Blautia wexlerae, Bordetella pertussis, Borrelia recurrentis, Borrelia hermsii, Borrelia turicatue, Borrelia burgdorferi, Campylobacter jejuni, Citrobacter fruendii, Citrobacter rodentium, Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae, Clostridium bolteae, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Clostridium leptum, Clostridium novyi, Clostridium perfringens, Clostridium ramosum, Clostridium septicum, Clostridium tetani, Coprococcus catus, Corynebacteria diptheriae, Desulfovibrio desulfuricans, Desulfovibrio fairfielddensis, Desulfovibrio piger, Ehrlichia chaffeensis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli (z.B . EHEC, EIEC, ETEC), Eubacterium ventriosum, Erysipelothrix rhusiopathiae, Faecalibacterium prausnitzii, Firmicutes phyla, Flavo- nifractor plautii, Francisella tularensis, Helicobacter pylori, Hemophilus influenzae, Hemophilus parainfluenzae, Hemophilus aegyptus, Klebsiella pneumoniae, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulga- ricus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei, Lactobacillus farcimi- nis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus salivarius, Lactococcus lactis, Legionella pneumophila, Leptospirex hemoragia, Leptospira icterohemorrhagiae, Listeria monocytogenes, Methanobrevibacter smithii, Moraxella catarr- halis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium asiaticum, Mycobacterium intracellulare, Mycobacterium avium-in- tracellulars, Myobacterium johnei, Mycobacterium avium, Mycobacterium smegmatis, Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma hominis, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhea, Pasteurella multocida, Propionibacterium acnes, Propionibacterium freudenreichii, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas syringae, Rickettsia prowozekii, Rickettsia rickettsii, Rickettsia akari, Ruminococcus bromii, Ruminococcus obeum, Salmonella typhimurium, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella schottmulleri, Salmonella hirshieldii, Shigella dysenteriae, Spirrillum minus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Stenotropho- monas maltophilia, Streptobacillus moniliformis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus mutans, Streptococcus oralis, Streptococcus para- sanguis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans, Streptococcus coelicolor, Streptococcus agalactiae, Streptococcus bovis, Streptococcus thermophilus, Treponema pallidum, Treponema pertainue, Treponema carateum, Vibrio cholera, Vibrio parahaemolyticus, Yersenia pestis und/oder Yersinia enterocolitica.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei notwendig, eine biologische Probe umfassend Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart bereitzustellen. Der Begriff „biologische Probe“ betrifft dabei ein Material eines menschlichen und/oder tierischen Organi smus und/oder ein Material, welches mit einem menschlichen und/oder tierischen Organismus zumindest kurzzeitig in Kontakt gekommen i st. Dabei ist es als Wesentlich erkannt worden, dass die biologische Probe Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart umfasst, bevorzugt 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Bakterienarten. Derartige Proben sind einem Fachmann bekannt, wie beispielsweise zell- und kernhaltige (DNA- und/oder RNA-enthaltene) Proben aus, unter anderem, Speichel, Urin, Blut, Stuhl, Schweiß, zelluläres Gewebe, Organpunktion, Organen, Teilen von Organen, ganze Organi smen (auch abgestorben), Bodenproben, Gewässerproben oder ähnliche Proben.
Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei notwendig, Bakteriophagen mindestens einer Bakteriophagenart, die für die mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart spezifisch sind, bereitzustellen. Der Begriff „Bakteriophagen“ oder „Bakteriophagenart“ ist einem Fachmann verständlich und betrifft infektiöse organische Strukturen, die sich außerhalb von Zellen verbreiten und innerhalb einer Zelle vermehren können. Die Zellen dienen dabei als Wirt und sind im Falle von Bakteriophagen im Wesentlichen Bakterien, wobei Bakteriophagen eine ausgeprägte Wirtsspezifität aufweisen, d.h. mit anderen Worten spezifisch für die mindestens eine Bakterienart sind und damit lediglich diese Bakterien, für welche sie spezifisch sind, für die Verbreitung und Vermehrung nutzen.
Wesentlich ist, dass die Bakteriophagen, welche für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, mindestens eine funktionell mit einem Promoter und/oder einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen bzw. einen Promoter und/oder ein regulatorisches Element in Kombination mit einer Nukleinsäure aufweisen, wobei die Nukleinsäure entweder für ein antibakterielles Nukleinsäure-Molekül, ein bakterielles Polypeptid und/oder ein Fragment davon codiert. Bevorzugt umfassen die Bakteriophagen eine Nukleinsäure mit mindestens 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Promotoren und/oder regulatorischen Elementen. Die Nukleinsäure-Sequenzen, welche für Promotoren oder regulatorische Sequenzen codieren, sind dem Fachmann hinreichend bekannt.
Es ist einem Fachmann verständlich, dass die Begriffe „Nukleinsäuren“, „Gene“, „DNA“, „RNA“, „mRNA“, „cRNA“, „miRNA“ sowie die Zusammensetzungen „Nukleinsäure-Sequenz“ und „Nukleinsäure-Molekül“ als austauschbare Synonyme füreinander verwendet werden, um Desoxyribo- nukleotide oder Ribonukleotide und Polymere davon, entweder einzel- oder doppelsträngig, zu bezeichnen.
Die Begriffe „Promoter“ und „regulatorische Sequenz“ bzw. „regulatorisches Element“ sind dem Fachmann ebenfalls verständlich und betreffen Nukleinsäure-Sequenzen der DNA, welche die Expression, d.h. die Umschreibung eines Gens in mRNA, ermöglichen und/oder steigern. Regulatorische Elemente können in diesem Fall beispielswei se Enhan- cer-Elemente, d.h. Bindungsstellen für Wachstumsfaktoren, Hormone, Onkogene und/oder dergleichen, sein.
Einem Fachmann ist weiterhin verständlich, dass die Begriffe „Polypeptid“, „Peptid“, „Aminosäuren“ und „Protein“ al s austauschbare Synonyme füreinander verwendet werden, um ein Polymer von Aminosäureresten zu bezeichnen. Natürlich vorkommende Aminosäuren sind j ene, die durch den genetischen Code codiert werden sowie j ene Aminosäuren, die später modifiziert werden können. Polypeptide können dabei als Reservestoffe, als Transport- und/oder Signalmolekül, als Strukturmolekül, als Schutz- und/oder Verteidigungsmolekül und/oder al s metabolisch aktives Molekül vorliegen und verschiedene Funktionen innerhalb und/oder außerhalb einer Zelle bzw. im Organismus ausüben. Beispielsweise können Polypeptide eine antibakterielle Wirkung besitzen und somit aufgrund ihrer Eigenschaften oder Funktionen der Lebensweise der Bakterien entgegenwirken.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zumindest ein antibakterielles Nukleinsäure-Molekül, ein antibakterielles Polypeptid und/oder ein Fragment davon vorgesehen, bevorzugt können die Bakteriophagen auch 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr antibakterielle Nukleinsäure-Moleküle, antibakterielle Polypeptide und/oder Fragmente davon codieren. Antibakterielle Nukleinsäure-Moleküle können dabei aus den Bereich der RNAs-Spezies stammen und beispielsweise funktionelle mRNA oder miRNA sein. Polypeptide können als einfache lineare Polypeptide vorliegen oder aber auch als gefaltete Strukturproteine. Als Proteine kommen dabei Moleküle, welche als Toxine, wachstumshemmende Stoffe, sowie Enzyme oder Moleküle zur Hemmung der Zellteilung wirken, infrage. Als Nukleinsäure-Moleküle, beispielsweise RNA-Moleküle, kommen diej enigen infrage, welche beispielsweise Stoffwechselprozesse hemmen, die Zellteilung behindern oder Fehlfunktionen der biologischen Prozesse innerhalb der Bakterien fördern. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Nukleinsäure-Sequenz denkbar, welche ein Nukleinsäure-Molekül, ein Polypeptid und/oder ein Fragment davon codiert, welches mindestens 50% identisch mit der zuvor genannten antibakteriellen Nukleinsäure-Sequenz oder dem antibakteriellen Polypeptid ist. Bevorzugt ist auch eine Nukleinsäure-Sequenz denkbar, welche mindestens 55%, mindestens 60%, mindestens 65%, mindestens 70%, mindestens 75%, mindestens 80%, mindestens 85%, mindestens 90%, mindestens 95%, mindestens 96%, mindestens 97%, mindestens 98%, mindestens 99% oder 100% identisch zu der zuvor genannten antibakteriellen Nukleinsäure-Sequenz oder dem antibakteriellen Polypeptid ist. Die Nukleinsäure-Sequenz ist dabei eine natürlich vorkommende Nukleinsäure-Sequenz oder eine nicht natürlich vorkommende Nukleinsäure-Sequenz, welche bereits in Bakteriophagen vorkommt oder welche beispielsweise durch molekularbiologische Verfahren in die j eweiligen Bakteriophagen eingebracht wurde. Bei spielsweise können diese molekularbiologischen Verfahren in vivo und/oder in vitro Rekombination, Gentransfer, CRISPR/Cas, Talen oder dergleichen betreffen.
Die Bakteriophagen können der Ordnung Caudovirales, Ligamenvirales oder dergleichen angehören. Bevorzugt gehört der Bakteriophage der Familie Ackermanviridae, Ampullaviridae , Bicaudaviridae, Clavaviridae, Corticoviridae, Fuselloviridae, Globuloviridae, Guttaviridae, Lipoth- rixviridae, Myoviridae, Plasmaviridae, Podoviridae, Portogloboviridae, Rudiviridae, Salterprovirus, Sphaerolipoviridae, Siphoviridae, Tectiviri- dae, Tristomaviridae, Turriviridae, Inoviridae, Microviridae, Spiraviri- dae, Pleolipoviridae, Cystoviridae oder Leviviridae an. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass Bakteriophagen mindestens einer Bakteriophagenart bereitgestellt werden, bevorzugt von 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Bakteriophagen- arten. Weiterhin ist es denkbar, dass die Bakteriophagen einer Bakteriophagenart spezifisch für mindestens eine, sowie bevorzugt 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienarten sind. Eine gezielte Auswahl eines geeigneten Bakteriophagen für die entsprechende
Bakterienart ist dem Fachmann dabei bekannt und beispielsweise aus Datenbanken einfach auswählbar.
Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei notwendig, die biologi sche Probe mit den Bakteriophagen in Kontakt zu bringen und zu inkubieren. Das „In-Kontakt-bringen“ kann beispielsweise durch Aufträufeln, Inj izieren, Auflegen und/oder ein anderes dem Fachmann bekanntes Verfahren zum In-Kontakt-bringen von Bakteriophage mit der biologischen Probe erfolgen.
Der Begriff „Inkubieren“ im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft einen Verfahrensschritt, bei dem die biologische Probe zusammen mit den Bakteriophagen über einen gewissen Zeitraum hinweg bebrütet wird, wobei es, bevorzugt unter den entsprechenden, einem Fachmann bekannten Bedingungen, zu einem Vermehrungszyklus der Bakteriophagen innerhalb der biologischen Probe umfassend die für die Bakteriophagen spezifi schen Bakterien der mindestens einen Bakterienart kommt. Dieser Verfahrensschritt umfasst neben dem Inkubieren von einer biologischen Probe mit Bakteriophagen auch die Überwachung dieser, bis eine Reduktion der Population der mindestens einen Bakterienart um mindestens 70% erfolgt ist. Die Durchführung des Überwachens ist dem Fachmann dabei hinreichend bekannt und kann beispielsweise aufgrund einer festgelegten Zeitspanne erfolgen oder auch auf der Erfahrung des Fachmanns, beispielsweise durch Beobachtung der Probe, beruhen. Alternativ kann eine farbige oder anderweitig optisch sichtbare Indikation vorgesehen sein, welche das Erreichen einer Reduktion der Population der Bakterienart um mindestens 70% anzeigt. Dies kann beispielsweise durch Erreichen der gewünschten Bakteriendichte oder mittels eines chemischen und/oder biochemischen Indikators, z.B . mittels einer Färbung, eines Farbumschlags der Färbung oder Färbungsverlustes, erfolgen. Die Schritte des Inkubieren und Überwachens können dabei wechsel seitig erfolgen, bis eine Reduktion der Bakterienart um mindestens 70% erfolgt ist.
Im Rahmen der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Reduktion der Population der Bakterienart mindestens 70% beträgt. Bevorzugt kann die Reduktion der Population auch mehr als 70% sein, beispielsweise mindestens 75%, mindestens 80%, mindestens 85%, mindestens 90%, mindestens 95%, mindestens 95,5%, mindestens 96%, mindestens 96, 5%, mindestens 97%, mindestens 97,5%, mindestens 98%, mindestens 98, 5%, mindestens 99%, mindestens 99, 1 %, mindestens 99,2%, mindestens 99,3%, mindestens 99,4%, mindestens 99,5%, mindestens 99,6%, mindestens 99,7%, mindestens 99, 8%, mindestens 99,9%, mindestens 99,95%, mindestens 99,99% oder 100%, wobei eine Reduktion um mindestens 70% der Population der Bakterienart als deutlich und eine Reduktion um mindestens 95% der Population der Bakterienart als signifikant angesehen wird. Dem Fachmann ist dabei bekannt, dass eine Reduktion in den seltensten Fällen 100% beträgt, j edoch kann dies durchaus bei der Verwendung von geeigneten Bakteriophagen in einer geeigneten biologischen Probe erreicht werden.
Durch eine Reduktion der Population der Bakterienart von 70% bis 100% erkennt der Fachmann darüber hinaus den Erfolg des Verfahrens, welcher eine hinreichende antibakterielle Wirkung und damit eine hinreichende Reduktion der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart innerhalb der biologischen Probe begründet. Die Reduktion der Population der Bakterienart kann dann als ein Maß für die Wirksamkeit bzw. den Erfolg einer auf dem Einsatz des entsprechenden Bakteriophagen beruhenden Therapie verwendet werden. Alternativ kann auf eine Reduktion einer Bakterienart abgezielt werden, welche einem Leben oder einer Lebensweise einer gewünschten, einer Therapie förderlichen Bakterienart entgegensteht. Damit kann ein Bestehen bzw. ein Wachstum dieser Bakterienart durch Reduktion der ihr entgegenwirkenden, j edoch für die Bakteriophagen spezifi schen Bakterienart erreicht werden. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass ein Wachstum einer Population einer gewünschten, einer Therapie förderlichen Bakterienart im Ergebnis die gleiche Wirkung auf einen Organismus haben kann, wie die Reduktion einer Population einer für die Bakteriophagen spezifischen Bakterienart.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich, die Population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart spezifisch, wirksam, nebenwirkungsarm, verträglich, gesundheitlich unbedenklich, dauerhaft und langanhaltend innerhalb einer biologischen Probe zu reduzieren, ohne dabei Bakterien oder andere Zellen, Gewebe und/oder Organismen innerhalb derselben biologischen Probe zu schädigen und/oder zu beeinflussen, für welche die Bakteriophagen keine Spezifität aufweisen. Auf diese Weise wird, im Gegensatz zum Einsatz aus dem Stand der Technik bekannter Maßnahmen, eine Schädigung anderer Bakterienarten, sowie von Pilzen, Geweben und/oder Organen im menschlichen und/oder tierischen Organismus vollständig vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit nicht nur zuverlässig und kosteneffizient durchgeführt werden, sondern auch schnell und einfach, zumal die wenigen Verfahrensschritte in standardisierter Weise ausführbar sind und eine hohe Erfolgsrate durch eine deutliche (mehr als 70% Reduktion) oder signifikante (mehr als 95% Reduktion) Reduktion der Bakterienart erzielt wird. Das Verfahren ist zudem mit einfachen Mitteln ausführbar und es bedarf lediglich dem Fachmann bekannte Geräte zum Bereitstellen der biologischen Probe und der Bakteriophage, zum In-Kontakt-bringen und zum Inkubieren derselben sowie zum Evaluieren der Reduktion der entsprechenden Bakterienart innerhalb der Population.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination reali sierbar sind, sind in den Unteransprüchen dargestellt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist denkbar, dass im Anschluss an Schritt c) ein Evaluieren der Reduktion der Population der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart erfolgt. Der Begriff „Evaluie- ren“ ist dem Fachmann verständlich und betrifft die Analyse, Aus- und/oder Bewertung des Schrittes c). Da zuvor bereits eine Reduktion der Population der Bakterienart um mindestens 70% überwacht wurde, dient dieser Verfahrensschritt insbesondere dem Überprüfen der erreichten Reduktion, sowie optional dem Protokollieren des Ergebnisses durch Anfertigen von schriftlichen Aufzeichnungen, Fotografien und Filmaufzeichnungen, dem Erheben und Dokumentieren von Daten über Auszählungen, Dichtemessungen, Wachstumsbestimmungen oder ähnlichen Verfahren und kann zu Statistiken hinsichtlich der wiederholten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen werden. Auch kann in diesem Schritt eine Bestimmung der Vitalität bzw. Lebensfähigkeit der in der biologischen Probe verbleibenden Bakterien festgestellt werden, welche nicht oder nicht ausreichend durch die Bakteriophagen abgetötet wurden. Dabei ist auch eine Bewertung der Vitalität der Bakterien möglich, für welche die entsprechenden Bakteriophagen keine Spezifität besitzt. Dafür gängige Verfahren sind dem Fachmann ebenfalls bekannt.
Weiterhin ist es denkbar, dass im Schritt b) die Nukleinsäure zwei oder mehr Promotoren und/oder regulatorische Elemente aufweist und/oder dass die Nukleinsäure Nukleinsäure-Sequenzen für zwei oder mehr Nukleinsäure-Moleküle, Polypeptide und/oder Fragmente derselben codiert. Bevorzugt weist die Nukleinsäure 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Promotoren und/oder regulatorische Elemente auf. Weiter bevorzugt codiert die Nukleinsäure für 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 Nukleinsäure-Moleküle, Polypeptide und/oder Fragmente derselben. Diese Nukleinsäure-Moleküle, Polypeptide und/oder Fragmente davon können eine antibakterielle Wirkung für eine oder mehr Bakterienarten besitzen, bevorzugt ist hierbei, dass Bakteriophagen mit einer derartigen Nukleinsäure mehrere Bakterienarten infizieren können. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Nukleinsäure-Sequenzen spezifisch für die Abtötung einer Bakterienart sind. Wesentlich ist dabei, dass eine beson- ders starke Aktivierung der Expressionen der Nukleinsäure und damit eine besonders erhöhte und effiziente Produktion der antibakteriellen Nukleinsäure, des antibakteriellen Nukleinsäure-Moleküls, des antibakteriellen Polypeptids und/oder des Fragmentes davon erzielt werden kann. Ein Bakteriophage mit einer derartigen Nukleinsäure kann dabei besonders effizient zur Reduktion der Population der Bakterienart beitragen und beispiel sweise den Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens (das Inkubieren) deutlich beschleunigen bzw. deutlich verkürzen. Dies führt zu einer Steigerung der Effizienz des Verfahrens, sowie zu einer Reduktion der Dauer und/oder von Kosten bei der Durchführung des Verfahrens.
In einer Weiterbildung des Verfahrens i st denkbar, dass die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart anaerob und/oder aerob i st und wobei die Bakterienart der Acidaminococcaceae, Actinobacteria, Actino- mycineae, Alistipes, Bacteroides, Bacteroidetes, Bifidobacterium, Clostridium, Coprococcus, Coriobacterium, Desulfovibrio, Enterobacterium, Enterococcus, Escherichia, Erysipelotrichia, Firmicutes, Fusobac- terium, Lactobacillus, Lachnospiracea, Paraprevotella, Porphyr omonad- aceae, Prevotella, Propionibacterium, Proteobacteria, Rikenellacea, Ruminococcus, Streptococcus, Thermoanaerobacteria oder Veillonella zuordenbar ist.
Die Begriffe „aerob“ und „anaerob“ sind dem Fachmann dabei hinlänglich bekannt und beschreiben eine bevorzugte Lebenswei se des betreffenden Organismus. Dabei ist unter einer „aeroben“ Lebensweise zu verstehen, dass der Organismus zum Überleben Luftsauerstoff benötigt bzw. auf Sauerstoff aus der Luft angewiesen ist. Dagegen bezeichnet „anaerob“ eine Lebensweise, die ohne Sauerstoff auskommt, das heißt, dass der betreffende Organismus seinen molekularen Stoffwechsel ohne Sauerstoff aufrechterhalten kann. Dabei wird zwischen „obligaten“, „toleranten“ und „fakultativen“ aeroben bzw. anaeroben Organismen unterschieden, wobei dem Fachmann verständlich ist, dass „obligat“ hier eine ausschließliche aerobe bzw. anaerobe Lebensweise unter Ausschluss der j eweils anderen Sauerstofflage meint. „Tolerant“ bedeutet dagegen, dass die Organismen zwar aerob bzw. anaerob leben, aber die j eweils entgegen gesetzten Sauerstoffbedingungen tolerieren, zumindest für einen gewissen Zeitraum. Schließlich meint der Begriff „fakultativ“, dass bei spielsweise anaerobe Organismen zwar grundsätzlich einen entsprechenden Stoffwechsel betreiben, j edoch in Gegenwart von Sauerstoff auf einen aeroben Stoffwechsel umstellen können, und umgekehrt. Somit können Bakterienarten eine ausschließlich aerobe bzw. anaerobe Lebensweise besitzen oder eine Kombination daraus.
In einer Weiterbildung des Verfahrens i st es denkbar, dass die psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eine affektive Störung, wie beispielswei se eine Manie, Hypomanie, Depression, wie beispielsweise Erschöpfungssyndrom, chronisches Erschöpfungssyndrom, vermindertes Selbstwertgefühl und/oder eine al s geringer empfundene Anerkennung durch die Umwelt, eine depressive Störung, wie beispielsweise eine rezidivierende depressive Störung, eine bipolare Störung und/oder eine anhaltende affektive Störung, wie beispielsweise Zyklothymia und/oder Dysthymie, eine Persönlichkeitsstörung, wie beispielsweise eine multiple, paranoide, schizoide, dissoziale, emotional instabile, histrionische, anankastische (zwanghafte), ängstliche (vermeidende), abhängige (asthenische) und/oder sonstige Persönlichkeitsstörung, wie exzentrisch, haltlos, narzisstisch, passiv-aggressiv, psychoneurotisch und/oder unreif, eine Halluzination, eine Amnesie, eine Verhaltensstörung, ein Medikamenten- und/oder Arzneimittelmissbrauch, wie beispielsweise Abusus, Sucht, Abhängigkeit, Entzugssyndrom und/oder Ab setzungserscheinung, Urtikaria, eine Entwicklungsstörung, wie beispielsweise eine Dyslalie, Sprachstörung (expressiv und/oder rezeptiv), Legasthenie, i solierte Rechtschreib störung, Dyskal- kulie, Dyspraxie und/oder eine kombiniete Störungen schulischer Fertigkeiten, eine soziale Störung, wie beispielsweise Trennungsangst, soziale Phobie, Geschwisterrivalität, Bindungsstörung, Mutismus (elektiver, selektiver, totaler und/oder akinetischer), nicht organische Enuresis, nicht organische Enkopresis, Fütterstörung, Pica-Syndrom, stereotype Bewegungsstörung, Stottern, Poltern und/oder sonstige Verhaltens- und/oder emotionale Störungen mit beginnender Kindheit und Jugend, wie Nasenbohren, Onychophagie und/oder Daumenlutschen, eine emotionale Störung, eine Belastungsstörung, wie beispielsweise eine posttraumatische Belastungsstörung, eine dissoziative Störung, wie beispielsweise Fugue, Poriomanie, Dromomanie, Konversationshysterie, Ganser-Syndrom, Pseudodebilität, Besessenheit und/oder Konversion, eine somato- forme Störung, wie beispielsweise eine somatoforme Schmerzstörung, Briquet-Syndrom und/oder Psychogene, wie Dysphagie, Juckreiz, Bruxismus und/oder Hyperventilation, eine neurotische Störung, wie beispielsweise Neurasthenie, Depersonalisation, Derealisation, Schreibkampf, Dhat-Syndrom, Psychastenie und/oder psychogene Synkope, eine körper- dismorphe Störung, eine Phobie, wie beispielsweise eine soziale Phobie, eine phobische Störung, eine Angststörung, wie beispielsweise eine generalisiert Angststörung, Agoraphobie, soziale Phobie, Akrophobie und/oder eine spezifische weitere Phobie, eine Panikstörung, eine Zwangsstörung, wie beispiel sweise eine Zwangshandlung und/oder Zwangsgedanke, Schizophrenie, eine schizotype Störung, eine schizoaf- fektive Störung, eine wahnhafte Störung, eine Psychose, eine psychotische Störung, wie eine vorübergehende oder nicht organische psychotische Störung, eine Essstörung, wie Anorexia nervosa, Bulimie, Binge- Eating und/oder Pica-Syndrom, eine Schlafstörung, wie beispielsweise Parasomnie, primäre Insomnie, Somnambulismus und/oder Pavo noctur- nus, eine sexuelle Funktionsstörung, wie beispiel sweise sexuelle Appetenzstörung, Hypersexualität, Nymphomanie, Satyriasis und/oder Psychogene, wie Vaginismus, Anorgasmie, Hyporgasmie, Impotenz und/oder Dyspareunie, eine Störung der Geschlechtsidentität, wie beispielsweise Transsexualismus und/oder Transvestitismus unter Beibehaltung beider Geschlechtsrollen, eine Störung der Sexualpräferenz, wie beispielsweise Fetischismus, fetischistischer Transvestitismus, Exhibitionismus, Voyeu- rismus, Pädophilie, Sadomasochi smus, multiple Störungen der Sexualpräferenz und/oder sonstige Störungen der Sexualpräferenz, wie beispielsweise Frotteurismus und/oder Nekrophilie, eine postpartale Stimmungskrise, eine Tic-Störung, Asperger-Syndrom, eine Aufmerksam- keitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung, Alkoholsucht, Autismus, wie beispielsweise frühkindlicher oder Atypischer Autismus, Parkinson, Alzheimer, Demenz, eine Motoneuronerkrankung, wie beispielsweise amyotrophe Lateralsklerose, primäre Lateralsklerose, spastische Paraplegie, progressive Muskelatrophie, spinale Muskelatrophie, progressive Bulbärparalyse und/oder Pseudobulbärparalyse, eine (neuro)degenerative Kleinhirnerkrankung, wie beispiel sweise hereditäre Ataxie, Epilepsie, Multiple Sklerose, Reizdarm-Syndrom, örtlich begrenzte oder im ganzen Körper auftretende Schmerzen, wie beispielsweise Kopf- und/oder Gliederschmerzen und/oder Migräne, eine Nervenverletzung, ein Tumor, örtlich begrenzt, gestreut oder im ganzen Körper, bevorzugt im Gehirn, Rückenmark und/oder den peripheren Nerven auftretend, eine Gefäßerkrankung, wie beispielsweise chemischer Hirninfarkt, Hirnblutung, Herzinfarkt, Bluthochdruck, Durchblutungsstörung, wie beispielsweise Morbus Raynaud und/oder eine funktionelle örtlich begrenzte Gefäßstörung, eine entzündliche organische Gefäßerkrankung, wie beispielsweise Endangiitis obliterans und/oder Periateriitis nodosa, und/oder eine degenerative Gefäßerkrankung, wie beispielsweise arteriosklerotische Durchblutungsstörung, Aneurysma, Thrombose, Embolie und/oder Phlebitis, Schlaganfall und/oder eine Mischung daraus i st. Es i st einem Fachmann bekannt, dass die genannte psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung für sich allein auftreten kann oder im direkten oder indirekten Zusammenhang mit einer bereits bekannten oder noch nicht bekannten, oben genannten psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung steht.
Es wird davon ausgegangen, dass die Definition und/oder die Ausführungen der oben genannten Begriffe für alle in dieser Beschreibung im Folgenden beschriebenen Aspekte gelten, sofern nichts anderes angegeben ist.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Kit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, umfassend a) einen Behälter umfassend Bakteriophagen mindestens einer Bak- teriophagenart, welche spezifisch für mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart sind, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst, und welche mindestens eine funktionell mit einem Promoter und/oder einem regulatori schen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen; und b) Instruktionen zur Durchführung des Verfahrens.
Der Begriff „Kit“ wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Sammlung der vorstehend erwähnten Komponenten Kit-of-Parts), die vorzugsweise getrennt oder innerhalb eines einzelnen Behälters bereitgestellt werden.
Der Begriff „Instruktion zur Durchführung des Verfahrens“ betrifft eine nummerische, schriftliche und/oder grafische Darstellung der Beschreibung, mittels der eine Vereinfachung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrensziels erreicht wird. Diese können bevorzugt in Form eines Handbuchs vorliegen oder können durch ein Computerprogramm, wie beispielsweise eine Applikation, bereitgestellt werden. Weiterhin ist es denkbar, dass das Computerprogramm einen implementierten Algorithmus aufweist, der in der Lage ist, die Ermittlung, den Vergleich und/oder das Ergebni s dieser durchzuführen, auf die in den Verfahren der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird. Das Computerprogramm kann auf einem Datenspeichermedium oder Gerät wie einem optischen Speichermedium (z. B . Compact Disc) oder direkt auf einen Computer oder einer Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden. Darüber können die Instruktionen vorzugsweise Standards für Verwendungsmengen umfassen, wie sie einem Fachmann bekannt sind. Zudem umfassen die Instruktionen Voraussetzungen für die Lagerung und Entsorgung des Behälters sowie der biologischen Probe. Außerdem können die Instruktion zur Durchführung des Verfahrens Tabellen, Register, Datenbanken oder Auszüge aus denselben über dem Fachmann bekannte Bakterienarten sowie Bakteriophagenarten enthalten, wobei bezüglich der Bakteriophagenarten auch Angaben über deren Spezifität und/oder Effizienz angeführt sein können.
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Bakteriophage vorgeschlagen, welche mindestens eine funktionell mit einem Promoter und/oder mit einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen, wobei die Bakteriophage für die mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart spezifisch ist, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst und wobei die Nukleinsäure ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: a) ein Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Nukleinsäure-Molekül codiert; und b) eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Nukleinsäure-Molekül codiert, dass mindestens 50% identisch zu den Nukleinsäure-Molekül ist, dass von den Nukleinsäure-Sequenzen aus a) codiert wird; und c) eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Polypeptid codiert; und d) eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Polypeptid codiert, dass mindestens 50% identisch zu einem Polypeptid ist, dass von den Nukleinsäure-Sequenzen aus c) codiert wird; und e) eine Nukleinsäure-Sequenz für ein Fragment einer Nukleinsäure aus a), b), c) oder d) über das Fragment ein Nukleinsäure-Molekül oder ein Polypeptid codiert.
Der erfindungsgemäße Bakteriophage ist dabei ausführlich an anderer Stelle beschrieben, wobei die Nukleinsäure-Sequenz eine natürlich vorkommende Nukleinsäure-Sequenz oder eine nicht natürlich vorkommende Nukleinsäure-Sequenz ist, welche bereits in dem Bakteriophagen vorkommt oder welche beispielsweise durch molekularbiologische Verfahren in den Bakteriophagen eingebracht wurde. Beispielsweise können diese molekularbiologischen Verfahren in vivo und/oder in vitro Rekombination, Gentransfer, CRISPR/Cas, Talen oder dergleichen betreffen, wie einem Fachmann bekannt ist.
In einer Weiterbildung ist denkbar, dass die Nukleinsäure zwei oder mehr Promotoren und/oder regulatorische Elemente aufweist und/oder dass die Nukleinsäure Nukleinsäure-Sequenzen für zwei oder mehr Nukleinsäure-Moleküle, Polypeptide und/oder Fragmente derselben codiert. Wesentlich ist dabei, dass eine besonders starke Aktivierung der Expressionen der Nukleinsäure und damit eine besonders erhöhte und effiziente Produktion der antibakteriellen Nukleinsäure, des antibakteriellen Nukleinsäure-Moleküls, des antibakteriellen Polypeptids und/oder des Fragments davon erzielt werden. Der Bakteriophage mit einer derartigen Nukleinsäure kann dabei besonders effizient zur Reduktion der Population der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart beitragen bzw. zur Reduktion einer Bakterienart betragen, die der Lebenswei se dieser Bakterienart entgegensteht. Weiterhin ist es denkbar, dass der Bakteriophage mit einer derartigen Nukleinsäure mehrere Bakterienarten infizieren kann.
In noch einer Weiterbildung ist es denkbar, dass die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart anaerob und/oder aerob ist. Die Zuordnung der Bakterienart ist dabei ausführlich an anderer Stelle beschrieben. Die erfindungsgemäße psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung ist ausführlich an anderer Stelle beschrieben.
Erfindungsgemäß sind weiterhin Bakteriophagen und/oder eine pharmazeuti sche Zusammensetzung umfassend Bakteriophagen und mindestens einen weiteren Bestandteil als Arzneimittel zur Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora, als Arzneimittel zur Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung und/oder als Arzneimittel bei der Behandlung der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung, einer bakteriellen Infektion, einer metabolischen Erkrankung, des metabolischen Syndroms und/oder von Krebs vorgeschlagen.
Der hier verwendete Begriff „pharmazeutische Zusammensetzung“ bezieht sich auf eine Mischung von Bakteriophagen, die an anderer Stelle ausführlich definiert sind, und mindestens einem weiteren Bestandteil . Vorzugsweise können solche weiteren Bestandteile Stabili sierungsmittel, Netzmittel, pharmazeutische Träger, pharmazeutisch akzeptable Träger, Verdünnungsmittel, pharmazeutisch akzeptable Ver-dün- nungsmittel, zusätzliche pharmazeutische Wirkstoffe, Trennmittel und ähnliches sein. Bevorzugte Verdünnungsmittel umfassen Wasser, Alkohole, physiologische Salzlösungen, Puffer, wie phosphatgepufferte Salzlösungen, Sirup, Öl, Wasser, Emulsionen, verschiedene Arten von Netzmitteln und ähnliches. Der Träger muss in dem Sinne akzeptabel sein, dass er mit den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung verträglich ist und dass er für den Wirtsorganismus nicht schädlich i st. Der verwendete pharmazeutische Träger kann einen Feststoff, ein Gel oder eine Flüssigkeit enthalten. Beispiele für feste Träger sind Laktose, Terra Alba, Saccharose, Talkum, Gelatine, Agar, Pektin, Akazie, Magnesiumstearat, Stearinsäure und ähnliche. In ähnlicher Weise kann der Träger oder das Verdünnungsmittel ein in der Technik wohlbekanntes Zeitverzögerungsmaterial enthalten, wie Glycerinmonostearat oder Gly- cerindi stearat allein oder mit einem Wachs. Diese geeigneten Träger umfassen die oben genannten und andere in der Fachwelt bekannte Träger, wie Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, Europäisches Arzneibuch, Homöopathisches Arzneibuch der USA oder HAB . Das pharmazeutisch akzeptable Verdünnungsmittel wird so gewählt, dass die biologische Aktivität der Kombination nicht beeinträchtigt wird. Beispiele für solche Verdünnungsmittel sind destilliertes Wasser, physiologische Kochsalzlösung, Ringerlösungen, Dextroselösung und Hank'sche Lösung. Darüber hinaus kann die pharmazeutische Zusammensetzung auch andere Träger, Hilfsstoffe oder nicht-toxische, nicht-therapeutische, nicht-immunogene Stabilisatoren und ähnliches enthalten.
Die Bakteriophagen und/oder die pharmazeutische Zusammensetzung sind für die entsprechende Verwendung anzupassen. Dementsprechend wird davon ausgegangen, dass die Bakteriophagen und/oder die pharmazeuti sche Zusammensetzung j e nach gewünschter Art der Verabreichung für eine systemi sche oder topische Anwendung formuliert werden. Vorzugsweise sind die Bakteriophagen und/oder die pharmazeutische Zusammensetzung für eine systemische oder lokale Anwendung zu formulieren. Vorzugsweise ist eine orale Anwendung, beispielsweise in Form von Tabletten, Lösungen und/oder Trinkampullen, oder eine topische Anwendung in Gelform oder eine Anwendung durch Inj ektion, beispielsweise als aktiver oder passiver Impfstoff, vorgesehen. Je nach Art und Wirkungsweise können die Bakteriophagen und/oder die pharmazeuti sche Zusammensetzung j edoch auch auf anderen Wegen verabreicht werden, einschließlich der dermalen, intramuskulären, subkutanen, oralen, rektalen, retrograden und/oder intravenösen Verabreichung. Die genaue, individuell empfohlene Dosierung kann im Prinzip von weiteren Parametern abhängen, die dem Fachmann gut bekannt sind. Zum Bei spiel können Kinder eine andere Dosierung erhalten als Erwachsene. Ob die Dosierung angepasst werden muss, kann der Fachmann ohne weiteres mit Hilfe verschiedener bekannter Berechnungswerkzeuge ermitteln.
Der Begriff „Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora“ beschreibt dabei einen für einen Fachmann verständlichen Prozess, bei dem zumindest eine Population einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart, die ein Bestandteil der Darmflora des Wirtsorganismus ist, direkt oder indirekt mit den dem Fachmann bekannten Verfahren und wie an anderer Stelle ausführlich beschrieben vermehrt, reduziert, eliminiert, gehemmt und/oder anderweitig beeinträchtigt wird. Dies kann für sich allein betrachtet durch eine Bestimmung der j eweiligen Bakterienzahl messbar oder relativ zu anderen Bakterienarten innerhalb der Darmflora bestimmbar sein. Geeignete Verfahren sind dafür dem Fachmann bekannt.
Der Begriff „Verhinderung der Entwicklung der psychischen, neurodege- nerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung“ ist einem Fachmann ebenfalls verständlich und betrifft die teilwei se, vollständige, kurzzeitige, dauerhafte und/oder langanhaltende Vermeidung des Ausbruchs der Erkrankung und/oder Störung und/oder deren Vorbeu- gung/Prophylaxe. Dabei ist es bevorzugt denkbar, dass dies durch die Reduktion mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart erreicht wird.
Der Begriff „Verlangsamung des Fortschreitens der psychischen, neuro- degenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung“ ist einem Fachmann ebenfalls verständlich und betrifft die teilweise, vollständige, kurzzeitige, dauerhafte und/oder langanhaltende Beibehaltung des erreichten Zustands, sowie eine Verbesserung der mit der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung einhergehenden Symptome. Dabei ist es bevorzugt denkbar, dass dies durch die Reduktion mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart erreicht wird. Die Verwendung der Bakteriophagen und/oder der pharmazeutischen Zusammensetzung als Arzneimittel kann dabei bei der Behandlung der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung, von Erkrankungen in den medizinischen Bereichen Onkologie, Immunologie, Infektologie, Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde, Oto-Rhino-Laryngologie, Ophthalmologie, Neurologie, Gynäkologie, Gastroenterologie, Endokrinologie, Psychiatrie, Psychosomatik, Orthopädie, Pädiatrie, Chirurgie, Urologie und/oder dergleichen erfolgen. Mögliche Diagnosen, die eine Verwendung des Bakteriophagen und/oder der pharmazeutischen Zusammensetzung indizieren können sind, neben der genannten psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung sind, unter anderem, das Metabolische Syndrom, Diabetes mellitus Typ 2, Gallenblasenerkrankungen, chronische Erkrankungen des Verdauungstraktes, chronische Darmentzündungen, erhöhte Cholesterinwerte, Übersäuerung des Magens, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen, Atembeschwerden, Schlafapnoe, koronare Herzkrankheiten, Arthrose, Gicht, Krebserkrankungen, wie beispielsweise Gebärmutter-, Brust-, Gebärmutterhals-, Pankeas-, Leber- , Magen-, Lymphdrüsen-, Haut-, Blut-, Darm-, Prostata- und/oder Gallenblasenkrebs, Sexualhormonstörungen, verringerte Libido, Schmerzen, gesteigerte Thrombose- und Emboliegefahr und/oder gesteigertes Risiko bei Operationen und Narkosen sein. Bevorzugt wird j eweils darauf abgezielt, mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart zu reduzieren und somit die Zusammensetzung der Darmflora zu verändern, sowie die Entwicklung und/oder das Fortschreiten der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung als Haupt- oder Nebenerfolg zu verhindern und/oder zu verlangsamen, um damit eine gute, bevorzugt verbesserte, Prognose für die Behandlung der j eweiligen Erkrankung und/oder j eweiligen Leidens bis hin zur Heilung derselben zu erhalten. Eine Verwendung der Bakteriophagen und/oder der pharmazeutischen Zusammensetzung ist dabei unabhängig von der tatsächlichen Erkrankung denkbar. Ein Erfolg wird dabei allein schon in der Reduktion mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart und/oder der Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens der der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung gesehen.
Der Begriff „Behandlung“ bezieht sich auf j ede Verbesserung des menschlichen und/oder tierischen Organismus, die im Vergleich zu einem unbehandelten menschlichen und/oder tierischen Organismus auftritt, wobei diese Verbesserung bevorzugt auf der Reduktion mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart, der Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora und/oder der Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung des menschlichen und/oder tierischen Organismus beruht. Es ist auch denkbar, dass eine Heilung desselben möglich i st. Es wird davon ausgegangen, dass eine Behandlung möglicherwei se nicht bei allen der zu behandelnden menschlichen und/oder tierischen Organismen erfolgreich ist. Der Begriff setzt j edoch voraus, dass die Behandlung für einen statistisch signifikanten Teil der Probanden erfolgreich ist (z.B . eine Kohorte in einer Kohortenstudie). Ob ein Teil statistisch signifikant ist, kann der Fachmann ohne weiteres mit Hilfe verschiedener bekannter statistischer Auswertungsinstrumente, z.B . Bestimmung von Konfidenzintervallen, p-Wert-Bestimmung, Student' s t-Test, Mann-Whitney-Test usw., feststellen. Bevorzugte Konfidenzintervalle sind mindestens 90%, mindestens 95%, mindestens 97%, mindestens 98% oder mindestens 99%. Die p-Werte sind vorzugsweise 0,05 , 0,01 , 0,005 oder 0,0001.
Der Begriff „Arzneimittel“ bezieht sich auf Bakteriophagen und/oder eine pharmazeutische Zusammensetzung in einer therapeutisch wirksamen Dosis, wie an anderer Stelle ausführlich erwähnt. Vorzugsweise weist die pharmazeutische Zusammensetzung Bakteriophagen, mindestens einen pharmazeutisch akzeptablen Träger und/oder ein Verdün- nungsmittel auf. Das Arzneimittel kann für verschiedene Verabreichungswege formuliert werden, die an anderer Stelle ausführlich beschrieben sind. Eine therapeutisch wirksame Dosis bezieht sich auf die Mengen, die zur Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora, zur Reduktion mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart, zur Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens und/oder bei der Behandlung der an anderer Stelle genannten Erkranken notwendig ist. Die therapeutische Wirksamkeit und Toxizität kann dabei durch pharmazeutische Standardverfahren in Zellkulturen oder Versuchstieren bestimmt werden, z.B . ED50 (die Dosis, die bei 50% therapeutisch wirksam ist) und LD50 (die Dosis, die bei 50% tödlich wirkt). Das Dosisverhältnis zwischen therapeuti schen und toxischen Wirkungen ist der therapeutische Index, der als Verhältnis LD50/ED50 ausgedrückt werden kann. Das Dosierungsschema wird durch den behandelnden Arzt und andere klinische Faktoren bestimmt. Wie in der Medizin bekannt ist, hängt die entsprechende Dosierung von vielen, einem Fachmann bekannten Faktoren ab, einschließlich der Größe, der Körperoberfläche, des Alters, der zu verabreichenden Substanz, des Geschlechts, der Zeit und des Verabreichungswegs, des allgemeinen Gesundheitszustands und anderer gleichzeitig verabreichter Medikamente. Der Fortschritt kann durch eine periodische Beurteilung überwacht werden.
Ferner sind erfindungsgemäß Bakteriophagen und/oder eine pharmazeutische Zusammensetzung umfassend Bakteriophagen und mindestens einen weiteren Bestandteil zur Verwendung bei der Behandlung von einer Stoffwechselerkrankung, einer Herz-Kreislauf-Erkrankung, einer bakteriellen Infektion, einer metabolischen Erkrankung, des metabolischen Syndroms und/oder von Krebs vorgeschlagen.
Erfindungsgemäß sind weiterhin Bakteriophagen und/oder eine pharmazeuti sche Zusammensetzung umfassend Bakteriophagen und mindestens einen weiteren Bestandteil zur Verwendung in einem therapeuti schen Verfahren oder in einem nicht-therapeutischen Verfahren zur Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora, in einem therapeutischen Verfahren oder in einem nicht-therapeutischen Verfahren zur Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung und/oder in einem therapeutischen Verfahren oder in einem nicht-therapeutischen Verfahren für die Behandlung von einer Stoffwechselerkrankung, einer Herz-Kreislauf-Erkrankung, einer bakteriellen Infektion, einer metabolischen Erkrankung, des metabolischen Syndroms und/oder von Krebs vorgeschlagen.
Die psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung ist ausführlich an anderer Stelle beschrieben. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass die bakterielle Infektion eine bakteriellen Infektion der Atemwege, der Zähne, des Mundes, des Kiefers, des Auges, des Bewegungsapparates, des Blutes, des Gastrointestinaltrakts, bevorzugt eine bakterielle Infektion des Dickdarms, des Dünndarms, des Zwölffingerdarms, des Magens, der Leber, der Gallenblase und/oder des Pankreas, der Haut, des Herz-Kreislaufsystems, des Hormonhaushaltes, des Geistes, des Immunsystems, des Nervensystems, des Stoffwechsels, von Wunden und/oder des Urogenitaltraktes ist.
Der Begriff „Gastrointestinaltrakt“ ist einem Fachmann verständlich und betrifft die Organe des menschlichen und/oder tierischen Organismus, welche der Aufnahme, der Zerkleinerung, dem Transport und/oder der Verarbeitung von Nährstoffen dienen, mit dem Ziel, die Nährstoffe für den menschlichen und/oder tieri schen Organismus verwertbar zu machen, wobei der Darm, insbesondere durch die Darmflora, wesentlich zur Regulation dieser beiträgt.
Die hier beschriebenen Merkmale können j eweils für sich allein oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Reduktion der Population mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer biologischen Probe, welche Bakterien mindestens einer intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart umfasst, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst; und b) Bereitstellen von Bakteriophagen mindestens einer Bakterio- phagenart, welche spezifisch für die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart sind und welche mindestens eine funktionell mit einem Promotor und/oder einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen, wobei die Nukleinsäure ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: i . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Nukleinsäure-Molekül codiert; und ii . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Nukleinsäure- Molekül codiert, das mindestens 50% identisch zu dem Nukleinsäure-Molekül ist, das von den Nukleinsäure-Sequenzen aus i) codiert wird; und iii . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Polypeptid codiert; und iv. eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Polypeptid codiert, das mindestens 50% identisch zu einem Polypeptid ist, das von den Nukleinsäure-Sequenzen aus iii) codiert wird; und v. eine Nukleinsäure-Sequenz für ein Fragment einer Nukleinsäure aus i), ii), iii) oder iv), wobei das Fragment ein Nukleinsäure-Molekül oder ein Polypeptid codiert; und c) In-Kontakt-bringen und Inkubieren der biologischen Probe mit den Bakteriophagen, wobei das Inkubieren bis zum Erreichen einer Reduktion der Population der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart um mindestens 70% erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei im Anschluss an Schritt c) ein Evaluieren der Reduktion der Population der intestinalen und/oder gastrointestinalen Bakterienart erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Nukleinsäure zwei oder mehr Promotoren und/oder regulatorische Elemente aufweist und/oder wobei die Nukleinsäure Nukleinsäure-Sequenzen für zwei oder mehr Nukleinsäure-Moleküle, Polypeptide und/oder Fragmente derselben codiert. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart anaerob und/oder aerob ist und wobei die Bakterienart der Acidaminococcaceae, Actinobacteria, Actinomycineae, Alistipes, Bacteroides, Bacteroidetes, Bifidobacterium, Clostridium, Coprococcus, Coriobacterium, Desulfovibrio, Enterobacterium, Enterococcus, Escherichia, Erysipelotrichia, Firmicu- tes, Fusobacterium, Lactobacillus, Lachnospiracea, Paraprevotella, Porphyromonadaceae, Prevotella, Propionibacterium, Proteobacte- ria, Rikenellacea, Ruminococcus, Streptococcus, Thermoanaerobac- teria oder Veillonella zuordenbar ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eine affektive Störung, eine Persönlichkeitsstörung, eine Halluzination, eine Amnesie, eine Verhaltensstörung, ein Medikamenten- und/oder Arzneimittelmissbrauch, Urtikaria, eine Entwicklungsstörung, eine soziale Störung, eine emotionale Störung, eine Belastungsstörung, eine dissoziative Störung, eine somatoforme Störung, eine neurotische Störung, eine körperdysmorphe Störung, eine Phobie, eine phobische Störung, eine Angststörung, eine Panikstörung, eine Zwangsstörung, Schizophrenie, eine schizotype Störung, eine schi- zoaffektive Störung, eine wahnhafte Störung, eine Psychose, eine psychotische Störung, eine Essstörung, eine Schlafstörung, eine sexuelle Funktionsstörung, eine Störungen der Geschlechtsidentität, eine Störungen der Sexualpräferenz, eine postpartale Stimmungskrise, eine Tic-Störung, Asperger-Syndrom, Aufmerksamkeitsdefizit- /Hyperaktivitätsstörung, Alkoholsucht, Autismus, Parkinson, Alzheimer, Demenz, eine Motoneuronerkrankung, eine degenerativen Kleinhirnerkrankungen, Epilepsie, multiple Sklerose, Reizdarm-Syndrom, Schmerzen, eine Nervenverletzung, ein Tumor, eine Gefäßerkrankung, Schlaganfall und/oder eine Mischung daraus ist. Kit zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend : a) einen Behälter umfassend Bakteriophagen mindestens einer Bakteriophagenart, welche spezifisch für mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart sind, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychi sche, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst, und welche mindestens eine funktionell mit einem Promotor und/oder einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure umfassen; und b) Instruktionen zur Durchführung des Verfahrens. Bakteriophage umfassend mindestens eine funktionell mit einem Promotor und/oder einem regulatorischen Element verknüpfte Nukleinsäure, wobei die Bakteriophage spezifisch für mindestens eine intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart i st, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart direkt oder indirekt eine psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eines Wirtsorganismus beeinflusst, und wobei die Nukleinsäure ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: a. eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Nukleinsäure-Molekül codiert; und b . eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Nukleinsäure-Molekül codiert, das mindestens 50% identisch zu dem Nukleinsäure-Molekül ist, das von den Nukleinsäure-Sequenzen aus a) codiert wird; und c. eine Nukleinsäure-Sequenz, welche für mindestens ein antibakterielles Polypeptid codiert; und d. eine Nukleinsäure-Sequenz, welche ein Polypeptid codiert, das mindestens 50% identisch zu einem Polypeptid ist, das von den Nukleinsäure-Sequenzen aus c) codiert wird; und e. eine Nukleinsäure-Sequenz für ein Fragment einer Nukleinsäure aus a), b), c) oder d), wobei das Fragment ein Nukleinsäure-Molekül oder ein Polypeptid codiert. Bakteriophage nach Anspruch 7, wobei die Nukleinsäure zwei oder mehr Promotoren und/oder regulatorische Elemente aufweist und/oder wobei die Nukleinsäure Nukleinsäure-Sequenzen für zwei oder mehr Nukleinsäure-Moleküle, Polypeptide und/oder Fragmente derselben codiert. Bakteriophage nach Anspruch 7 oder 8, wobei die intestinale und/oder gastrointestinale Bakterienart anaerob und/oder aerob ist und wobei die Bakterienart der Acidaminococcaceae, Actinobacteria, Actinomycineae, Alistipes, Bacteroides, Bacteroidetes, Bifidobacterium, Clostridium, Coprococcus, Coriobacterium, Desulfovibrio, Enterobacterium, Enterococcus, Escherichia, Erysipelotrichia, Firmicu- tes, Fusobacterium, Lactobacillus, Lachnospiracea, Paraprevotella, Porphyromonadaceae, Prevotella, Propionibacterium, Proteobacte- ria, Rikenellacea, Ruminococcus, Streptococcus, Thermoanaerobac- teria oder Veillonella zuordenbar i st. Bakteriophage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die psychische, neurodegenerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eine affektive Störung, eine Persönlichkeitsstörung, eine Halluzination, eine Amnesie, eine Verhaltensstörung, ein Medikamenten- und/oder Arzneimittelmissbrauch, Urtikaria, eine Entwicklungsstörung, eine soziale Störung, eine emotionale Störung, eine Belastungsstörung, eine dissoziative Störung, eine somatoforme Störung, eine neurotische Störung, eine körperdysmorphe Störung, eine Phobie, eine phobische Störung, eine Angststörung, eine Panikstörung, eine Zwangsstörung, Schizophrenie, eine schizotype Störung, eine schizoaffektive Störung, eine wahnhafte Störung, eine Psychose, eine psychotische Störung, eine Essstörung, eine Schlafstörung, eine sexuelle Funktionsstörung, eine Störungen der Geschlechtsidentität, eine Störungen der Sexualpräferenz, eine postpartale Stimmungskrise, eine Tic-Störung, Asperger-Syndrom, Aufmerksamkeitsdefizit- /Hyperaktivitätsstörung, Alkoholsucht, Autismus, Parkinson, Alzheimer, Demenz, eine Motoneuronerkrankung, eine degenerativen Kleinhirnerkrankungen, Epilepsie, multiple Sklerose, Reizdarm-Syndrom, Schmerzen, eine Nervenverletzung, ein Tumor, eine Gefäßerkrankung, Schlaganfall und/oder eine Mischung daraus ist. 1. Bakteriophagen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und/oder eine pharmazeutische Zusammensetzung umfassend Bakteriophagen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und mindestens einen weiteren Bestandteil zur Verwendung als Arzneimittel zur Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora, als Arzneimittel zur Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung und/oder als Arzneimittel bei der Behandlung der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung, einer bakteriellen Infektion, einer metabolischen Erkrankung, des metaboli schen Syndroms und/oder von Krebs. . Bakteriophagen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und/oder eine pharmazeutische Zusammensetzung umfassend Bakteriophagen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und mindestens einen weiteren Bestandteil zur Verwendung bei der Behandlung der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung, einer bakteriellen Infektion, einer metabolischen Erkrankung, des metabolischen Syndroms und/oder von Krebs. 3. Bakteriophagen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und/oder eine pharmazeutische Zusammensetzung umfassend Bakteriophagen nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und mindestens einen weiteren Bestandteil zur Verwendung in einem therapeutischen Verfahren oder in einem nicht-therapeutischen Verfahren zur Veränderung der Zusammensetzung der Darmflora, in einem therapeutischen Verfahren oder in einem nicht-therapeutischen Verfahren zur Verhinderung der Entwicklung und/oder Verlangsamung des Fortschreitens der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung und/oder in einem therapeutischen Verfahren oder in einem nicht-therapeutischen Verfahren für die Behandlung der psychischen, neurodegenerativen und/oder neurologischen Erkrankung und/oder Störung, einer bakteriellen Infektion, einer metabolischen Erkrankung, des metaboli schen Syndroms und/oder von Krebs. Bakteriophagen und/oder pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13 , wobei die die psychische, neurodege- nerative und/oder neurologische Erkrankung und/oder Störung eine affektive Störung, eine Persönlichkeitsstörung, eine Halluzination, eine Amnesie, eine Verhaltensstörung, ein Medikamenten- und/oder Arzneimittelmissbrauch, Urtikaria, eine Entwicklungsstörung, eine soziale Störung, eine emotionale Störung, eine Belastungsstörung, eine dissoziative Störung, eine somatoforme Störung, eine neurotische Störung, eine körperdy smorphe Störung, eine Phobie, eine phobische Störung, eine Angststörung, eine Panikstörung, eine Zwangsstörung, Schizophrenie, eine schizotype Störung, eine schizoaffektive Störung, eine wahnhafte Störung, eine Psychose, eine psychotische Störung, eine Essstörung, eine Schlafstörung, eine sexuelle Funktionsstörung, eine Störungen der Geschlechtsidentität, eine Störungen der Sexualpräferenz, eine postpartale Stimmungskri se, eine Tic-Stö- rung, Asperger- Syndrom, Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitäts- störung, Alkoholsucht, Autismus, Parkinson, Alzheimer, Demenz, eine Motoneuronerkrankung, eine degenerativen Kleinhirnerkrankungen, Epilepsie, multiple Sklerose, Reizdarm-Syndrom, Schmerzen, eine Nervenverletzung, ein Tumor, eine Gefäßerkrankung, Schlaganfall und/oder eine Mischung daraus ist. Bakteriophagen und/oder pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13 , wobei die bakterielle Infektion eine bakteriellen Infektion der Atemwege, der Zähne, des Mundes, des Kiefers, des Auges, des Bewegungsapparates, des Blutes, des Gastrointestinaltrakts, der Haut, des Herz-Kreislaufsystems, des Hormonhaushaltes, des Geistes, des Immunsystems, des Nervensystems, des Stoffwechsels, von Wunden und/oder des Urogenitaltraktes ist.
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