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Medizin

MRSA: Neu entdecktes Antibiotikum verspricht wenig Resistenzen

Donnerstag, 8. Januar 2015

Antibiotikatest /dpa

Boston/Bonn – US-Forscher haben in Bodenproben aus Maine ein Antibiotikum entdeckt, das in ersten Studien an Mäusen in Nature (2015; doi: 10.1038/nature14098) eine gute Wirkung gegen Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) zeigte. Der an der Universität Bonn entschlüsselte Wirkungsmechanismus lässt auf eine geringe Resistenz­neigung hoffen. Klinische Studien werden frühestens in zwei Jahren beginnen und nicht vor Ende des Jahrzehnts abgeschlossen sein.

Grundlage für die Entdeckung des neuen Antibiotikums war iChip. So bezeichnen Slava Epstein und Mitarbeiter von der Northeastern University in Boston ein kleines Gerät, das Bakterien im Erdreich aufspürt, die sich normalerweise der Kultivierung im Labor ent­ziehen. Trotz einer Vielzahl zur Verfügung stehender Nährmedien gelingt es Mikrobio­logen derzeit nur, etwa ein Prozent aller Bakterien anzuzüchten, was eine wichtige Grund­lage für die Suche nach möglichen antibakteriellen Substanzen ist.

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Der Rest wird von Mikrobiologen als „dunkle Materie“ bezeichnet. Die US-Forscher konnten die Erfolgschancen auf etwa 50 Prozent steigern, indem sie die Vermehrung vom Labor zurück ins Erdreich verlagerten. iChip besteht aus kleinen Kammern, in denen sich einzelne Bakterien befinden. Die Wände sind perforiert und damit durchlässig für Nährstoffe, aber nicht für andere Bakterien. iChip wird nach der Bestückung mit einzelnen Keimen für einige Zeit wieder in Erdproben versenkt.

Ein Team um Kim Lewis von der Northeastern University in Boston hat mit Hilfe von iChip in Bodenproben aus dem US-Staat Maine 10.000 unterschiedliche Bakterienstämme kultiviert. Die Extrakte wurden daraufhin auf ihre Fähigkeit untersucht, das Wachstum von Staphylococcus aureus zu hemmen. Auf diese Weise wurden gleich eine Reihe unterschiedlicher Antibiotika entdeckt. Darunter war auch eine Substanz, die von einem bisher unbekannten Bakterium gebildet wurde, das die Forscher Elephtheria terrae nannten. Das Antibiotikum tauften sie Teixobactin.

Die Forscher entschlüsselten das Erbgut des Bakterium. Es gehört zu den Aqua­bacteriae, die bisher nicht als Antibiotikaproduzenten bekannt waren. Die Strukturformel von Teixobactin und die Gene für seine Biosynthese wurden ebenfalls gefunden. Teixobactin gehört zu den Depsopeptiden. Diese Moleküle sind Bestandteile der Bakterienwand. Wie ein Team um Privatdozentin Tanja Schneider vom Universitäts­klinikum Bonn herausfand, verhindert Teixobactin die Bildung der Zellwand, indem es an zwei Bausteine der Zellwand (Lipid II und  Lipid III) bindet.

Der Wirkungsmechanismus ist mit dem von Vancomycin vergleichbar, der Angriff auf die Zellwandsynthese ist jedoch breiter. Schneider vergleicht Teixobactin in der Presse­mitteilung mit einem Schrotgewehr, während andere Antibiotika gezielte Schüsse auf einzelne Komponenten abgeben würden. Daran knüpft sich die Hoffnung, dass Teixobactin nicht anfällig für Resistenzen sein möge. Diese Erwartung erscheint berechtigt, da Bakterien auch gegen Vancomycin, das bereits 1953 eingeführt wurde, bisher keine relevanten Resistenzen entwickelt haben.

Der Wirkungsmechanismus erklärt auch, warum Teixobactin und Vancomycin nur gegen gram-positive Erreger wirksam sind. Die Zellwand gram-negativer Erreger ist anders aufgebaut und eine weitere Außenmembran erschwert den Zugriff der beiden Antibiotika. Gegen gram-positive Erreger war Teixobactin jedoch gut wirksam. Die in-vitro-Hemmung war stärker als bei Vancomycin und die wiederholte Gabe von geringen Dosierungen führte nicht zum Auftreten von mutierten Erregern mit Resistenzen.

Auch erste tierexperimentelle Studien weisen auf eine gute Wirkung hin. Teixobactin verhinderte den Sepsistod von Mäusen, die mit MRSA infiziert wurden. Die protektive Dosis PD50, die 50 Prozent der Tiere schützt, war mit 0,2mg/kg deutlich geringer als bei Vancomycin. Teixobactin war bei Mäusen auch gegen Streptococcus pneumoniae wirksam. Die in-vitro-Ergebnisse lassen erwarten, dass es auch gegen M. tuberculosis, Clostridium difficile and Bacillus anthracis eingesetzt werden könnte.

Die Entwicklung des neuen Antibiotikums befindet sich allerdings noch in einem sehr frühen Stadium. Die Forscher schätzen, dass die vorklinischen Tests frühestens in zwei Jahren abgeschlossen sein werden. Die darauf folgenden klinischen Tests würden weitere drei bis vier Jahre in Anspruch nehmen. Dabei muss der Wirkstoff verschiedene Hürden überwinden. Auf jeder dieser Stufen der Medikamentenentwicklung könnte sich herausstellen, dass Teixobactin beim Menschen nicht die erhoffte Wirkung erzielt oder aufgrund einer hohen Toxizität für die Behandlung von Patienten nicht infrage kommt. © rme/aerzteblatt.de

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