Die antibiotischen Waffen der Medizin werden stumpf. Immer mehr
bakterielle Krankheitserreger entwickeln Resistenzen gegen gängige
Medikamente. Weltweit suchen Forscher deshalb nach neuartigen Antibiotika.
Ein Wissenschaftlerteam aus den USA, Großbritannien, des
Universitätsklinikums Bonn und des Deutschen Zentrums für
Infektionsforschung (DZIF) entdeckte nun das Bodenbakterium „Elefhtheria
terrae“, das den Wirkstoff „Teixobactin“ produziert. Er wirkt gegen ein
breites Spektrum von Krankheitserregern und verursacht nach ersten Tests
keine Resistenzen. Die Ergebnisse werden nun in „Nature“ vorgestellt.
„Wir könnten in eine Vor-Antibiotika-Ära zurück fallen, in der ohne neue
Wirkstoffe bakterielle Infektionen nicht behandelbar sind. Die Resistenzen
entwickeln sich deutlich schneller, als neue Antibiotika auf den Markt
kommen“, sagt Privatdozentin Dr. Tanja Schneider. Sie leitet eine
Nachwuchsgruppe des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) am
Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie des
Universitätsklinikums Bonn.
Allein an Infektionen mit Methicillin- resistenten Staphylococcus aureus-Stämmen (MRSA) sterben pro Jahr schätzungsweise rund 25.000 Menschen weltweit.
Pilze und Bakterien produzieren Hemmstoffe, um mit anderen Mikroorganismen
zu konkurrieren – darunter können neuartige Antibiotika sein. Auf der
Suche nach solchen neuen, bisher unbekannten Antibiotika-produzierenden
Organismen durchkämmen Wissenschaftler Ozeansedimente, Böden und sogar
Tierexkremente. „Die Suche ist mühsam, denn die Erfolgsquote einen
wirklich neuen Wirkstoff zu finden, ist äußerst gering“, berichtet Dr.
Schneider.
Forscher isolieren unbekannte Mikroorganismen aus dem Boden
Darüber hinaus lassen sich nur etwa ein Prozent der dafür in Frage
kommenden Bakterien und Pilze auf herkömmlichen Nährmedien für Analysen kultivieren.
Das Team um Dr. Schneider und ihre Kollegen vom Institut für
Pharmazeutische Biologie der Universität Bonn sind nun mit einem
internationalen Forscherteam aus den USA und Großbritannien auf diese
Terra incognita vorgedrungen: Mit einem speziellen Kultivierungsverfahren
gelang es einem Team unter Federführung von Prof. Kim Lewis vom
Antimicrobial Discovery Center der Northeastern University in Boston
(USA), bislang unerforschte und unkultivierbare Bodenbakterien mit Hilfe
ihres natürlichen Substrats im Labor zu isolieren.
Mit Screening-Verfahren fanden die Forscher die gesuchte Nadel im
Heuhaufen: Eines der unbekannten Bakterien produziert eine Substanz, die
sich gegen ein weites Spektrum häufiger Gram-positiver Erreger als sehr
wirksam erwies. Die Wissenschaftler nannten das Bakterium „Elefhtheria
terrae“ und das von ihm produzierte Antibiotikum „Teixobactin“.
Weitere Tests lassen vermuten, dass es absehbar keine Resistenzen verursacht. „Es handelt sich um einen hochinteressanten Wirkstoff“, sagt Dr. Schneider.
Angriff an der Achillesferse der Erreger
Die Wissenschaftler des Instituts für Medizinische Mikrobiologie,
Immunologie und Parasitologie des Universitätsklinikums Bonn, die auch zum
Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) gehören, entschlüsselten
nun den Wirkmechanismus des neuen Bakterienhemmstoffs. „Teixobactin setzt
an der Achillesferse vieler Krankheitserreger an: Es hemmt die Synthese
der Bakterienzellwand“, berichtet Doktorandin Ina Engels.
Auch andere Antibiotika, wie zum Beispiel Vancomycin, verhindern den
Aufbau der Bakterienwand. Allerdings blockieren diese Wirkstoffe die
Synthese der schützenden Umhüllung an einem Angriffspunkt – es trifft wie
eine einzelne Gewehrkugel. Teixobactin wirkt dagegen wie ein Schrotschuss
und attackiert an vielen Punkten den Harnisch der Bakterien. Das erklärt
auch, weshalb das neuartige Antibiotikum vermutlich keine Resistenzen
verursacht: „Teixobactin greift an vielen entscheidenden Stellen in den
Aufbau der Zellwand an und macht bakterielle Anpassungsstrategien nahezu
unmöglich“, sagt Dr. Schneider.
Elektronenmikroskopische Aufnahme des Teixobactin-Produzenten Elefhtheria terrae. © Foto: William Fowley/Northeastern University
Das Bakteriengift hat sich als sehr effektiv erwiesen. Doch lässt es sich
auch beim Menschen einsetzen? Erste Untersuchungen an Mäusen haben
gezeigt, dass Teixobactin ein vielversprechender Kandidat ist.
„Antibiotika mit neuem Wirkmechanismus sind ein Durchbruch für die
Forschung“, sagt Dr. Schneider. Doch die Verträglichkeit und Wirksamkeit
beim Menschen muss für Teixobactin erst noch in klinischen Tests erwiesen
werden.
Publikation: A new antibiotic kills pathogens without detectable
resistance, Nature, DOI: 10.1038/nature14053
Medizin am Abend DirektKontakt
Privatdozentin Dr. Tanja Schneider
Institut für Medizinische Mikrobiologie,
Immunologie und Parasitologie des Universitätsklinikums Bonn
Deutsches Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)
Tel.: 0228/73-5688 oder 73-5266
E-Mail: tanja@mibi03.meb.uni-bonn.de
Im Labor des Instituts für Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie des Universitätsklinikums Bonn: Anna Müller, Ina Engels, Dr. Tanja Schneider und Dr. Till Schäberle. © Foto: Barbara Frommann/Uni Bonn
bakterielle Krankheitserreger entwickeln Resistenzen gegen gängige
Medikamente. Weltweit suchen Forscher deshalb nach neuartigen Antibiotika.
Ein Wissenschaftlerteam aus den USA, Großbritannien, des
Universitätsklinikums Bonn und des Deutschen Zentrums für
Infektionsforschung (DZIF) entdeckte nun das Bodenbakterium „Elefhtheria
terrae“, das den Wirkstoff „Teixobactin“ produziert. Er wirkt gegen ein
breites Spektrum von Krankheitserregern und verursacht nach ersten Tests
keine Resistenzen. Die Ergebnisse werden nun in „Nature“ vorgestellt.
„Wir könnten in eine Vor-Antibiotika-Ära zurück fallen, in der ohne neue
Wirkstoffe bakterielle Infektionen nicht behandelbar sind. Die Resistenzen
entwickeln sich deutlich schneller, als neue Antibiotika auf den Markt
kommen“, sagt Privatdozentin Dr. Tanja Schneider. Sie leitet eine
Nachwuchsgruppe des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) am
Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie des
Universitätsklinikums Bonn.
Allein an Infektionen mit Methicillin- resistenten Staphylococcus aureus-Stämmen (MRSA) sterben pro Jahr schätzungsweise rund 25.000 Menschen weltweit.
Pilze und Bakterien produzieren Hemmstoffe, um mit anderen Mikroorganismen
zu konkurrieren – darunter können neuartige Antibiotika sein. Auf der
Suche nach solchen neuen, bisher unbekannten Antibiotika-produzierenden
Organismen durchkämmen Wissenschaftler Ozeansedimente, Böden und sogar
Tierexkremente. „Die Suche ist mühsam, denn die Erfolgsquote einen
wirklich neuen Wirkstoff zu finden, ist äußerst gering“, berichtet Dr.
Schneider.
Forscher isolieren unbekannte Mikroorganismen aus dem Boden
Darüber hinaus lassen sich nur etwa ein Prozent der dafür in Frage
kommenden Bakterien und Pilze auf herkömmlichen Nährmedien für Analysen kultivieren.
Das Team um Dr. Schneider und ihre Kollegen vom Institut für
Pharmazeutische Biologie der Universität Bonn sind nun mit einem
internationalen Forscherteam aus den USA und Großbritannien auf diese
Terra incognita vorgedrungen: Mit einem speziellen Kultivierungsverfahren
gelang es einem Team unter Federführung von Prof. Kim Lewis vom
Antimicrobial Discovery Center der Northeastern University in Boston
(USA), bislang unerforschte und unkultivierbare Bodenbakterien mit Hilfe
ihres natürlichen Substrats im Labor zu isolieren.
Mit Screening-Verfahren fanden die Forscher die gesuchte Nadel im
Heuhaufen: Eines der unbekannten Bakterien produziert eine Substanz, die
sich gegen ein weites Spektrum häufiger Gram-positiver Erreger als sehr
wirksam erwies. Die Wissenschaftler nannten das Bakterium „Elefhtheria
terrae“ und das von ihm produzierte Antibiotikum „Teixobactin“.
Weitere Tests lassen vermuten, dass es absehbar keine Resistenzen verursacht. „Es handelt sich um einen hochinteressanten Wirkstoff“, sagt Dr. Schneider.
Angriff an der Achillesferse der Erreger
Die Wissenschaftler des Instituts für Medizinische Mikrobiologie,
Immunologie und Parasitologie des Universitätsklinikums Bonn, die auch zum
Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) gehören, entschlüsselten
nun den Wirkmechanismus des neuen Bakterienhemmstoffs. „Teixobactin setzt
an der Achillesferse vieler Krankheitserreger an: Es hemmt die Synthese
der Bakterienzellwand“, berichtet Doktorandin Ina Engels.
Auch andere Antibiotika, wie zum Beispiel Vancomycin, verhindern den
Aufbau der Bakterienwand. Allerdings blockieren diese Wirkstoffe die
Synthese der schützenden Umhüllung an einem Angriffspunkt – es trifft wie
eine einzelne Gewehrkugel. Teixobactin wirkt dagegen wie ein Schrotschuss
und attackiert an vielen Punkten den Harnisch der Bakterien. Das erklärt
auch, weshalb das neuartige Antibiotikum vermutlich keine Resistenzen
verursacht: „Teixobactin greift an vielen entscheidenden Stellen in den
Aufbau der Zellwand an und macht bakterielle Anpassungsstrategien nahezu
unmöglich“, sagt Dr. Schneider.
Elektronenmikroskopische Aufnahme des Teixobactin-Produzenten Elefhtheria terrae. © Foto: William Fowley/Northeastern University
Das Bakteriengift hat sich als sehr effektiv erwiesen. Doch lässt es sich
auch beim Menschen einsetzen? Erste Untersuchungen an Mäusen haben
gezeigt, dass Teixobactin ein vielversprechender Kandidat ist.
„Antibiotika mit neuem Wirkmechanismus sind ein Durchbruch für die
Forschung“, sagt Dr. Schneider. Doch die Verträglichkeit und Wirksamkeit
beim Menschen muss für Teixobactin erst noch in klinischen Tests erwiesen
werden.
Publikation: A new antibiotic kills pathogens without detectable
resistance, Nature, DOI: 10.1038/nature14053
Medizin am Abend DirektKontakt
Privatdozentin Dr. Tanja Schneider
Institut für Medizinische Mikrobiologie,
Immunologie und Parasitologie des Universitätsklinikums Bonn
Deutsches Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)
Tel.: 0228/73-5688 oder 73-5266
E-Mail: tanja@mibi03.meb.uni-bonn.de
Im Labor des Instituts für Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie des Universitätsklinikums Bonn: Anna Müller, Ina Engels, Dr. Tanja Schneider und Dr. Till Schäberle. © Foto: Barbara Frommann/Uni Bonn
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