Die Zahl Antibiotikaresistenzen wächst stetig. Geschätzt fünf Millionen Menschen auf der Welt sterben jährlich in Folge nicht behandelbarer bakterieller Infektionen. Neuartige Antibiotika werden daher dringend benötigt. Neue Hoffnung machen Studien des Schweizer Chemikers Oliver Zerbe, Leiter des NMR-Labors der Universität Zürich, die er mit einem Forscherteam in Zusammenarbeit mit der Firma Spexis Wirkstoffe durchgeführt hat. Die Hoffnung liegt dabei auf einem neuen Angriffspunkt im Stoffwechsel der Bakterien. In einer soeben publizierten Studie berichtet Zerbe nun über die Entwicklung einer hochwirksamen Antibiotika-Klasse, die Gram-negative Bakterien, die von der WHO als besonders gefährlich eingestuft werden, auf neuartige Weise bekämpft.
Die Forschenden setzen bei ihren Untersuchungen bei dem natürlich vorkommenden, winzigen Eiweiß Thanatin an, das Insekten zur Abwehr von Infektionen dient. Durch das Unterbrechen einer wichtigen Transportbrücke durch das Eiweiß stauen sich bestimmte Stoffwechselprodukte im Zellinnern an und das Bakterium stirbt ab. Da sich Thanatin nicht als Antibiotikum eignet, haben die Wissenschaftler:innen die chemische Struktur gezielt verändert, um dessen Eigenschaften zu verbessern. Das Team setzte die verschiedenen Komponenten des bakteriellen Transportwegs synthetisch zusammen und konnte dann durch Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) bildlich darstellen, wo und wie sich Thanatin anlagert und den Transport unterbricht. Anhand dieser Informationen planten Mitarbeitende der Spexis AG die chemischen Modifikationen, die notwendig waren, um eine stärkere antibakterielle Wirkung zu erzielen.
Die Tests mit Mäusen mit bakteriellen Infektionen waren sehr zufriedenstellend. „Vor allem bei Lungeninfektionen erwiesen sich die neuartigen Antibiotika als sehr wirksam“, so Zerbe. „Insbesondere sind sie hocheffektiv bei Carbapenem-resistenten Enterobakterien, gegen die fast alle erhältlichen Antibiotika machtlos sind.“ Auch führten die Wirkstoffe nicht zu Nierenschäden und blieben im Blut über lange Zeit stabil – alles Eigenschaften, die Voraussetzung für eine Zulassung als Medikament sind. Bevor erste Tests am Menschen beginnen können, seien aber noch weitere präklinische Untersuchungen nötig, so Zerbe. „Wir sind zuversichtlich, dass dies die Ausbildung von zukünftigen Resistenzen maßgeblich verlangsamen wird“, erklärt der Wissenschaftler. „Jetzt besteht die Aussicht, dass bald eine neue Klasse von Antibiotika auf den Markt kommt, welche auch gegen resistente Bakterien wirksam ist.“
