Die Forscher haben in einem weit verbreiteten Bodenbakterium eine Gengruppe identifiziert, die Antibiotika kodiert, die gegen multiresistente Bakterien wirksam sein könnten. Den Forschern zufolge könnte diese Entdeckung zur Entwicklung von Medikamenten führen, gegen die Krankheitserreger nur schwerer Resistenzen entwickeln können. Die Zahl der antibiotikaresistenten Infektionen steigt, da Bakterien ständig neue Methoden entwickeln, um bestehende Medikamente zu umgehen, und könnten somit Prognosen zufolge zwischen 2025 und 2050 den Tod von etwa 39 Millionen Menschen verursachen. Es besteht daher dringender Bedarf an Antibiotika mit neuen Wirkmechanismen.

In ihrer kürzlich in der Fachzeitschrift „ “ (Nature ) veröffentlichten Studie „ “ ( ) berichten die Forscher über einen „Gen-Megacluster“, der in den Bakterien der Gattung „ “ (Streptomyces ) vorkommt und auf einen der wichtigsten Stoffwechselprozesse der Bakterien abzielt. Streptomyces ist eine der am gründlichsten erforschten Bakteriengattungen, die zahlreiche Antibiotika produziert, darunter auch solche, die zur Herstellung von Streptomycin verwendet werden – dem ersten wirksamen Antibiotikum gegen Tuberkulose.

„In einem so gründlich erforschten System wurde etwas Neues entdeckt – etwas, das sich direkt vor unseren Augen verbarg“, sagt Mark Blaskovich, der sich an der Universität Queensland mit der Entwicklung von Antibiotika beschäftigt. Der Gencluster produziert fünf Verbindungen – vier Antibiotika und ein Protein –, die auf verschiedene Stadien der Produktion von Biotin ( ), also Vitamin B7, abzielen, das für das Wachstum der Bakterienzellen unverzichtbar ist. „Da die Evolution diese Kombination bereits optimiert hat, können wir sie vielleicht auch zur Entwicklung neuer Antibiotika-Kombinationen nutzen“, sagt Blaskovich.

Für Bakterien ist es viel schwieriger, Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln, die mehrere Stellen eines grundlegenden Stoffwechselwegs angreifen, erklärt Brendan Wren, Mikrobiologe an der London School of Hygiene & Tropical Medicine. Die neuesten Forschungsergebnisse könnten zudem zur Entdeckung von Genclustern führen, die Antibiotika-Verbindungen produzieren, die an anderen Stoffwechselprozessen beteiligt sind.

Der Mitautor der Studie, Eric Brown, Biochemiker an der kanadischen McMaster-Universität, berichtete, dass er und sein Team den Biotin-Stoffwechsel bereits seit Jahrzehnten als potenzielles Ziel für Antibiotika untersucht hatten, als sie den Gencluster entdeckten. Bei der Untersuchung von Stravidinen – einer bekannten Klasse von Antibiotika, die auf Biotin abzielen – stellte sich heraus, dass die Gene, die diese Verbindungen kodieren, Teil eines größeren DNA-Komplexes sind, der an der Biotinproduktion beteiligt ist.