Gramnegative Bakterien sind der Albtraum eines jeden Arztes: Sie sind oft widerstandsfähig, ansteckend und entwickeln schnell eine Resistenz gegen Antibiotika. Nur wenige Medikamente können ihnen den Garaus machen, und sie töten auch nützliche Darmbakterien. Jetzt haben Experten jedoch ein Antibiotikum entwickelt, das pathogene gramnegative Bakterien abtötet - sogar solche, die gegen viele andere Medikamente resistent sind - ohne das Darmmikrobiom zu schädigen.
Das Medikament wurde bisher nur an Mäusen getestet, aber wenn es auch beim Menschen funktioniert, könnte es eine dramatische Hilfe für die Medizin sein, sagt Sebastian Hiller, ein Strukturbiologe an der Universität Basel, der nicht an der Forschung beteiligt war. Aber es gibt noch eine große Frage zu dem Medikament, sagt er: Sein wirklicher Nutzen hängt davon ab, ob Bakterien langfristig eine Resistenz dagegen entwickeln.
Zu den gramnegativen Bakterien gehören häufige "Protagonisten" des öffentlichen Gesundheitswesens wie Escherichia coli und Klebsiella pneumoniae . Diese können eine Reihe von Krankheiten verursachen, von Salmonellen bis hin zu Cholera, und sie können auch eine potenziell tödliche Immunreaktion auf eine Infektion, die so genannte Sepsis, auslösen. Die Bakterien verfügen über mehrere Verteidigungslinien, die das Eindringen des Antibiotikums verhindern, sagt Zemer Gitai, ein Molekularbiologe an der Princeton University, der nicht an der Forschung beteiligt war. Infolgedessen gibt es fast keine Antibiotika, die speziell gegen gramnegative Bakterien wirken. Die wenigen Medikamente, die dazu in der Lage sind, richten jedoch Chaos im Darmmikrobiom an und ermöglichen es potenziell tödlichen Krankheitserregern wie Clostridioides difficile, die Oberhand zu gewinnen.
Um die Abwehrkräfte der Bakterien zu umgehen, begannen die Teilnehmer der neuen Forschungsarbeit, mit Wirkstoffen zu experimentieren, die die Bakterien nicht abtöten, sondern das Lol-System hemmen, eine Gruppe von Proteinen, die nur bei gramnegativen Bakterien vorkommen. Auf der Grundlage der aus diesen Experimenten gewonnenen Erkenntnisse entwickelten die Forscher Lolamycin, das selektiv pathogene Bakterien tötet und nicht-pathogene Bakterien in Ruhe lässt, und zwar auf der Grundlage von Unterschieden in den Lol-Proteinen der Bakterien, sagt Paul Hergenrother, Mitautor der Studie, in der die Ergebnisse vorgestellt werden, und Chemiker an der Universität von Illinois.
Lolamycin hat eine antimikrobielle Wirkung gegen mehr als 130 multiresistente Bakterienstämme gezeigt, die im Labor gezüchtet wurden. Mäuse, die mit antibiotikaresistenten Bakterien infiziert wurden, überlebten alle, nachdem sie Lolamycin erhalten hatten, während 87 % der Mäuse, die das Medikament nicht erhielten, innerhalb von drei Tagen starben. Das Forscherteam fand auch heraus, dass gängige Antibiotika wie Amoxicillin das Darmmikrobiom der Tiere stark beeinträchtigten, was zu C. difficile-Infektionen führte. Im Gegensatz dazu verursachte die Behandlung mit Lolamycin keine erkennbaren Veränderungen im Darmmikrobiom und bewahrte die Mäuse vor einer C. difficile-Infektion.
Laut Gitai zeigt die Studie, dass es möglich ist, auf das Lol-System einzuwirken, aber es ist noch ein langer Weg vom Nachweis der Wirksamkeit bei Mäusen bis zur Entwicklung eines Medikaments für den Menschen. Auch Hiller ist vorsichtig optimistisch. Von der Entdeckung eines Antibiotikums bis zu seiner Zulassung für den klinischen Einsatz können mehr als zwei Jahrzehnte vergehen, sagt er. Und er fügt hinzu, dass in den letzten zehn Jahren zehn bis zwanzig neue gramnegative Antibiotika entdeckt wurden, von denen jedoch keines von der US Food and Drug Administration zugelassen wurde.
