Naturwissenschaften/Medizin

Neuartige Antibiotika umgehen Resistenzen

Forschende der Universität Zürich sind massgeblich an der Entwicklung neuartiger Antibiotika beteiligt. Diese ermöglichen die Behandlung von Infektionen, deren Erreger gegen herkömmliche Antibiotika resistent sind.

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Pseudomonas aeruginosa ist ein gefürchtetes Bakterium. Es gehört zu den häufigsten Keimen, mit denen etwa Spitäler zu kämpfen haben. Es verursacht nämlich nicht selten tödlich verlaufende Infektionen von Wunden oder Lungenentzündungen bei Patientinnen und Patienten, die an Blutkrebs oder zystischer Fibrose leiden.

Das Bakterium ist schwierig zu bekämpfen, weil es aufgrund seiner fast undurchlässigen Zellwand mehrfach-resistent ist gegenüber Antibiotika.

Resistenz überwinden: Pseudomonas-Bakterien (blau) und ein Modell des neuartigen Antibiotikums. (Bild: zVg)

Forschende um Professor John Robinson vom Organisch-chemischen Institut der Universität Zürich präsentieren in der Fachzeitschrift «Science» nun eine Klasse neuartiger Antibiotika, welche das Hindernis überwinden könnten. Gelungen ist die erfolgversprechende Entwicklung in Zusammenarbeit mit verschiedenen Forschungsgruppen der Universität Zürich und dem Schweizer Biotech-Unternehmen Polyphor (vgl. Kasten).

Menschliche Abwehr als Vorbild

Die Forschenden nahmen sich das menschliche Abwehrsystem zum Vorbild. Dieses produziert Moleküle – Peptide und Proteine –, die in der Lage sind, Zellmembranen anzugreifen und zu zerstören.

Lange Zeit war es umstritten, ob auch synthetisch hergestellte Peptide als Antibiotika genutzt werden können. Peptide werden im Körper nämlich schnell abgebaut und können in höheren Dosen toxisch wirken. Ziel war es deshalb, Verbindungen zu entwerfen, die stabiler, wirksamer und weniger toxisch sind.

«Das von uns neu entwickelte synthetische Molekül erfüllt diesen Anspruch», so Robinson. In Mäusen konnte gezeigt werden, dass der neue Wirkstoff POL7080 gegen Pseudomonas-induzierte Infektionen ohne auffällige Nebenwirkungen wirksam ist.

Trickreich die Abwehr umgehen

POL7080 greift ein Protein auf der äusseren Zellwand von Pseudomonas an – ein Protein, das für den Aufbau der äusseren Zellwand verantwortlich ist. Wird das Protein ausgeschaltet, stirbt auch das Bakterium ab.

Indem POL7080 aussserhalb der Zelle wirksam wird, umgeht es trickreich ein anderes Hindernis. Pseudomonas-Bakterien haben nämlich mikroskopische Pumpen entwickelt, die Fremdstoffe wie Antibiotika sofort aus der Zelle befördern.

Nach den pharmakologischen und toxikologischen Untersuchungen wird das Biotech-Unternehmen Polyphor demnächst ein Gesuch für klinische Tests einreichen. Erste Ergebnisse werden im Laufe des Jahres 2010 erwartet.

Dass ein Antibiotikum mit einem neuen Wirkmechanismus entdeckt wird, ist gemäss Robinson in der Geschichte der pharmazeutischen Forschung ein seltener Erfolg, der nur etwa alle 20 Jahre auftritt: «Von einem Durchbruch in der Antibiotikaforschung zu sprechen, ist daher nicht übertrieben.» 

An der Entwicklung der neuartigen Antibiotika waren mehrere Partner beteiligt: Das Organisch-chemische Institut(UZH), das Zentrum für Mikroskopie und Bildanalyse(UZH), das Institut für Pflanzenbiologie (Abteilung Mikrobiologie; UZH), das Functional Genomics Center Zurich(UZH/ETHZ) und die Firma Polyphor AG.

3 Leserkommentare

Christoph Meier schrieb am Mehr Informationen zu Mechanismus Hoffentlich hat Robinson recht, und seine Entdeckung ist wirklich ein Durchbruch. Um das aber zu beurteilen, wäre es hilfreich, wenn in solchen Berichten auch erläutert würde, wie der Stoff spezifisch wirkt bzw. wo er konkret angreift.
Schaffner Hansjörg schrieb am Gratuliere! Super! Ich liege nun seit 2 Wochen im Krankenhaus und habe mit Müh und Not eine Pseudomonas Infektion nach einer Nierenoperation überlebt. Ich hoffe, dass dieses Antibiotika so schnell wie möglich auf den Markt kommt, damit es andere Patienten etwas leichter haben werden als ich! Besten Dank für Ihern Einsatz.
Walter Schaffner schrieb am Congratulations! Dear John, my most cordial congratulations to your hallmark achievement! And I'm confident that you will not lose momentum, especially since there are more naughty bugs out there...

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