Neue Antibiotika gegen ressistente Keime stammen aus der Erde

Alexander Stindt

Enthält einfache Erde den Schlüssel für neue Antibiotika?

Ist es möglich, dass in Zukunft gegen Arzneimittel resistente Bakterien mit Hilfe einer neuen Form von Antibiotika behandelt werden können, welche aus dem Boden stammt? Forscher fanden jetzt heraus, dass in der Erde vorkommende Mikroorganismen der Schlüssel bei der Produktion von neuen Antibiotika zu sein scheinen.

Bei einer Untersuchung zu neuen wirksamen Antibiotika wurde ein großer Durchbruch erzielt. Die Wissenschaftler der Rockefeller University in New York berichteten über die Entdeckung einer neuen Klasse von Antibiotika, welche aus im Boden lebenden unbekannten Mikroorganismen gewonnen wurde. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Nature Microbiology“.

Es gibt Erreger von Krankheiten, welche resistent gegen viele Medikamente sind. Neue aus dem Boden stammende Antibiotika könnten in Zukunft eine effektive Behandlung solcher Erreger ermöglichen.

Schimmelpilz führte zur Entwicklung von Penicillin

Als ein britischer Wissenschaftler namens Alexander Fleming in einer seiner Petrischalen einen Bakterien abtötenden Schimmelpilz feststellte, war dies ein revolutionärer Moment in der Geschichte der Medizin. Der Forscher hatte damals Penicillin entdeckt, das weltweit erste Antibiotikum.

Supererreger sind resistent gegen die meisten Medikamente

Aber bereits neunzig Jahre später stellten gegen Antibiotika resistente Erreger ein großes Problem für die Gesellschaft dar. Solche sogenannten Supererreger haben bereits Widerstände gegen Dutzende von Medikamenten entwickelt. Dies führt zu Infektionen, welche immer schwerer zu behandeln sind. Die globalen Todesfälle durch antibiotikaresistente Infektionen werden bis 2050 voraussichtlich zehn Millionen pro Jahr erreichen, mutmaßen Experten. Immer mehr Mediziner auf der ganzen Welt versuchen daher neue wirksame Antibiotika herzustellen.

Neue Antibiotika stammen aus der Erde

Bei einer aktuellen Untersuchung, versuchten die Forscher diesmal nicht Antibiotika in einer Petrischale zu züchten, stattdessen suchten sie danach in der Erde. Die Wissenschaftler der Rockefeller University in New York suchten nach einem Reservoir an Antibiotika, welches natürlich in der Umwelt vorkommt. In der Erde gibt es viele Bakterien, deren Verhalten noch nicht erforscht wurde, erklärt Studienautor Mikrobiologe Sean Brady.

Malacidine wirken gegen MRSA

Die neue Klasse von Antibiotika wird als Malacidine bezeichnet. Sie ist in der Lage verschiedene multiresistente Supererreger abzutöten, einschließlich des gefürchteten Krankenhauskeims Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), ohne dabei eine Resistenz hervorzurufen. Es wird leider aber noch Jahre dauern, bis ein neues Molekül entwickelt, getestet und für den Vertrieb zugelassen wird. Mit anderen Worten: In nächster Zeit wird Malacidine nicht in der Apotheke erhältlich sein. Aber die Entdeckung ist ein Beweis für ein starkes Prinzip. Eine Welt von potentiell nützlicher ungenutzter Biodiversität wartet immer noch darauf entdeckt zu werden, fügt der Experte hinzu.

Bakterien aus dem Boden bildeten Malacidine

Bei ihrer Studie nahmen die Wissenschaftler mehr als tausend Proben von Boden aus den ganzen USA. Sie suchten dabei nach Produkten von Schimmelpilzen und Bodenmikroben. Die Proben wurden untersucht, um die darin enthaltenen Bakterien zu bestimmen und zu analysieren. Solche Bakterien sind in der Lage, dass sie selber antibiotische Wirkstoffe bilden. So fanden die Experten tatsächlich durch die Entschlüsselung der DNA von den Bakterien Gene, welche Malacidine bilden konnten.

Wie wirken Malacidine?

Bei Versuchen konnte dann festgestellt werden, dass Malacidine sehr effektiv gegen eine Reihe von bakteriellen Krankheitserregern wirken. Es konnte auch untersucht werden, wie Malacidine diese Erreger von Krankheiten abtöten. Malacidine greifen eine bestimmtes Molekül an, was dazu führt, dass der Aufbau der Zellwand gestört und das Überleben der Zelle nicht mehr möglich ist, erläutern die Forscher.

Weitere Versuche an Ratten bestätigten die Wirksamkeit

Wegen des hohen Potenzials der Malacidine als neue Antibiotika wurde die Wirksamkeit in weiteren Versuchen an Tieren überprüft. Dafür verwendeten die Mediziner Laborratten. Die Ratten wurden mit dem multiresistenten Krankenhauskeim Staphylococcus aureus infiziert. Dieser führt normalerweise zu einer schweren Infektion auf der Haut der Versuchstiere. Bei Anwendung auf Schnitte in der Haut der MRSA-infizierten Ratten sterilisierte das zuvor unbekannte Molekül erfolgreich die Wunden, berichten die Experten. Das Bakterium zeigte selbst nach drei Wochen Exposition keine Anzeichen von Resistenz. Die Ergebnisse zeigten, dass durch die Malacidine eine komplette Regeneration der Haut erreicht werden konnte. Die Tiere wurde letztendlich wieder vollständig gesund.

Malacidine bewirken keine schnelle Ausbildung von Resistenzen

Die Wissenschaftler hoffen jetzt, dass Malacidine in Zukunft zu wirksamen Antibiotika werden, welche zur Behandlung von bisher resistenten Erregern eingesetzt werden könnten. Außerdem scheint ein weiterer Vorteil zu sein, dass bei der Verwendung von Malacidine keine schnelle Ausbildung von Resistenzen zu befürchten ist, mutmaßen die Mediziner.

Bakterien habe wirksame Waffen entwickelt

Bakterien kämpfen seit Milliarden von Jahren miteinander, sagen die Experten. Es ist darum nicht verwunderlich, dass Bakterien die wirksamsten Waffen entwickelt haben. Doch die überwiegende Mehrheit dieser Mikroben wachse unter kontrollierten Laborbedingungen nicht gut, so dass sie schwierig zu untersuchen sind. Es wäre besser interessante Moleküle direkt aus der Umwelt abzuleiten, erklären die Mediziner. Und mit dem Aufkommen der Metagenomik, die es ermöglicht, das gesamte genetische Material in einer Probe massenhaft zu sequenzieren, können Forscher genau das tun. (as)