Robert Klatt
Das neue Antibiotikum Irresistin besitzt eine zweifache Wirkung, die alle bekannten multiresistente Bakterien tötet. Dank des Wirkmechanismus wird überdies die Resistenzbildung unterdrückt.
Princeton (U.S.A.). Multiresistente Bakterien, die beispielsweise über Waschmaschinen in Krankenhäusern aber auch über Ratten verbreitet werden, stellen die Medizin vor immer größere Probleme. Auf der Suche nach neuen Behandlungsmethoden hat die Forschung in den vergangenen Jahren unter anderem genetisch manipulierte Viren und eine neue Antibiotika-Klasse entwickelt, die auch bei vielen multiresistenten Keimen wirken.
Wissenschaftler der Princeton University haben nun im Fachmagazin Cell ein neues Antibiotikum mit zweifacher Wirkung vorgestellt, das sie mit einem Giftpfeil vergleichen. Laut Zemer Gitai, Studienautor, „ist dies das erste Antibiotikum, das gegen grampositive und gramnegative Bakterien wirkt und dabei keine Resistenzen erzeugt.“
Der neue Wirkstoff bekämpft sowohl gramnegative Bakterien wie E. coli und Neisserien als auch grampositive Bakterien wie Staphylokokken und Enterokokken. Belegt wurde dies durch Tierversuche, in denen das Antibiotikum alle bekannten Krankheitserreger tötete, die gegen anderen klinisch genutzten Antibiotika bereits resistent sind. Eine Studie mit menschlichen Probanden steht noch aus.
Gefunden haben die Wissenschaftler das Antibiotikum bei der Analyse von 33.000 chemischen Substanzen, die antibiotisch wirksame Verbindungen gegen beide Krankheitserregergruppen besitzen. Sämtliche Versuche im Labor einen gegen den neuen Wirkstoff resistenten Keim zu erzeugen, schlugen ebenfalls fehl. Der Wirkstoff erhielt deshalb den Namen „Irresistin“.
Aktuell klinisch genutzte Antibiotika zerstören entweder die Membran der Bakterien oder hemmen die Bildung von Folsäure. Irresistin ist hingegen der erste zweifach Wirkstoff, der beide Angriffsvektoren vereint. Dazu zerstört ein Teil des Moleküls im ersten Schritt die Membranstruktur der Bakterien, anschließend hemmt ein anderer Teil desselben Moleküls die Folsäureproduktion. Folsäure (Folat) ist ein essenzieller Bestandteil der Nukleinsäuren DNA und RNA und daher überlebenswichtig für bakterielle Krankheitserreger.
Die Ausgangssubstanz Irresistin sorgte in Versuchen mit menschlichen Zellkulturen allerdings für Schäden, die den klinischen Einsatz ausschließen. Die Wissenschaftler entwickelten deshalb durch chemische Optimierung die Molekülvariante Irresistin-16. Diese ist im Vergleich zum natürlichen Irresistin gegen Bakterien hundertfach effektiver als gegen menschliche Zellen.
Eine Behandlung mit einer geringen Dosierung reicht somit aus, um Krankheitserreger abzutöten und versuche sehr wahrscheinlich keine Nebenwirkungen beim Menschen. Mäuse, die mit hoch resistenten Gonokokken infiziert wurden, konnten durch Irresistin-16 bereits erfolgreich behandelt werden.
Wie Gitai erklärt, „ist dies ein wichtiger Befund für die weitere Entwicklung dringend benötigter neuer Antibiotika.“ In Zukunft könnten laut dem Wissenschaftler möglicherweise auch andere Wirkstoffe, die menschliche Zellen und Bakterien angreifen, chemisch so modifiziert werden, dass ihr Einsatz in der Medizin möglich wird.
Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.05.005
