Das Projekt ALPICAT, das von Marc Mathieu, Bruno Schnyder und Samuel Rey-Mermet des Schwerpunkts Gesundheit der HES-SO Valais-Wallis geleitet wird, zielt darauf ab, mit Hilfe von Peptiden die medizinische Sterilisation zu verbessern.

Mittel oder Maschinen, die zur Sterilisation von Gegenständen dienen, sind im Gesundheitsbereich keine Seltenheit. Es gibt viele Möglichkeiten, die Sterilisation in diesem Bereich zu gewährleisten und Patienten so vor Infektionen zu schützen. Dieser Schutz vor Infektionen ist in Spitälern, Altersheimen und anderen Gesundheitseinrichtungen von höchster Priorität. Infektionen können nämlich schwerwiegende Folgen mit sich bringen.

Der Autoklav ist eine bewährte Maschine zur Sterilisation medizinischer Werkzeuge. Allerdings ist dieses Gerät recht teuer, zeitintensiv und platzraubend. In einigen Gesundheitseinrichtungen, wie zum Beispiel Arztpraxen in den Bergen, ist es aus vielerlei Hinsicht nicht möglich über diese Mittel zu verfügen. Darüber hinaus gibt es dutzende antibakterielle Mittel, die auch zur Sterilisation dienen sollen. Hierbei gibt es aber ein entscheidendes Problem. Diese Lösungen sind bei resistenten Bakterien nicht wirksam. Diese Resistenzen sorgen in medizinischen Bereichen für ernstzunehmende Probleme. Dem anzufügen ist die Schwierigkeit, gewisse medizinischen Werkzeuge gründlich zu sterilisieren.

Ziel des Projekts ALPICAT ist es demnach eine Lösung für die oben genannten Probleme zu bieten. Dies soll anhand sogenannter Peptide erreicht werden.

Wie funktioniert es?

Peptide sind Moleküle, die in der Regel aus bis zu 100 Aminosäuren bestehen. Unter Aminosäuren versteht man kettenartige, chemische Verbindungen, die in allen Lebewesen und somit natürlich vorkommen. Es gibt verschiedenste Arten von Peptiden, darunter die antimikrobiellen Peptide, die für dieses Projekt von Relevanz sind.

Antimikrobielle Peptide dienen der Abwehr einer Infektion und weisen ausserdem einen bedeutenden Vorteil auf: Sie können auch antibiotikaresistente Bakterien bekämpfen. Neben ihrer natürlichen Existenz können diese Peptide auch im Labor hergestellt werden. Dieser Faktor ist sehr wertvoll, da man diese Moleküle gezielt in medizinischen Einrichtungen zur Sterilisation einsetzen will. Mithilfe der Eigenschaften der antimikrobiellen Peptide soll es nun möglich sein, medizinische Instrumente, wie zum Beispiel Ferrulen, Katheter oder auch Konnektoren, gründlich zu sterilisieren. Probleme im Zusammenhang mit der Sterilisation (geometrische Form der zu sterilisierenden Werkzeuge, finanzielle Aspekte oder antibiotikaresistente Bakterien) können auf diese Weise umgangen werden. Das medizinische Equipment wird mit einer Lösung, die antimikrobielle Peptide enthält, in Kontakt gebracht und soll damit sterilisiert werden.

Eine interdisziplinare Zusammenarbeit

Im Rahmen dieses ALPICAT-Projekts fand eine multidisziplinäre Teamarbeit zwischen Marc Mathieu, dem Leiter der Abteilung für synthetische Peptide und ihre Mimetika, Samuel Rey-Mermet, einem Forscher für industrielle Systeme, und Bruno Schnyder, einem Forscher für Mikrobiologie, statt. Unter Samuel Rey-Mermet wurden im Forschungsinstitut für Systemtechnik der HES-SO Valais-Wallis medizinische Katheter gedruckt. Diese wurden daraufhin mit den von Marc Mathieu entwickelten Peptidlösungen in Kontakt gebracht. Zuletzt wurden diese Objekte von Bruno Schnyder und seinem Team auf ihre Sterilität geprüft. Es stellte sich heraus, dass es tatsächlich möglich ist, Konnektoren, Ferrulen und Katheter mithilfe der antimikrobiellen Peptide hinlänglich zu sterilisieren oder sogar wiederverwendbare Ferrulen herzustellen, die ihrerseits Lösungen desinfizieren können.

What’s next?

Allerdings zeigt es sich schwierig, stabile Peptide gestalten zu können, da natürliche Moleküle anfällig sind und eine vergleichsweise begrenzte Lebensdauer aufweisen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, eine geeignete Kombination zu entwickeln, um eine langanhaltende Effektivität der Peptidwirkung sicherstellen zu können. Zusätzlich gilt es zu untersuchen, wie die Peptide optimal miteinander verbunden werden können und wie sie auf die ausgewählte Oberfläche aufgebracht werden sollen.

Nichtsdestotrotz stellt dieses Verfahren einen vielversprechenden Mehrwert für den Gesundheitsbereich dar. Insbesondere für Arztpraxen in Bergdörfern, deren es im Wallis einige gibt, könnte diese Methode von grosser Relevanz sein.

Quelle: HES-SO Valais-Wallis