Mit Streptomyces-Mutanten zu Antibiotika aus Bakterien
Das verbreitete Bodenbakterium stellt natürliche Abwehrstoffe gegen Einzeller her
Forscher der Uni Tübingen arbeiten daran, Streptomyces-Bakterien dazu zu bringen, neue Antibiotika zu produzieren, um sie gegen multiresistente Erreger wie Staphylococcus aureus einzusetzen. Die Wissenschaftler haben verschiedene natürliche Antibiotika näher untersucht, um herauszufinden, welche Teile der Moleküle essenziell für die Wirkung gegen Bakterien sind. Sie wollen andere Teile der Moleküle variieren und so Antibiotika entwerfen, die gegen Krankheitserreger aktiver sind.
Zudem könnten sie weniger Nebenwirkungen haben. "Wir konnten in der Tat eine ganze Reihe von Substanzen bekommen, die eine bessere Wasserlöslichkeit aufweisen", sagt der Tübinger Pharmakologe Prof. Lutz Heide. Andere greifen gleich zwei Zielstrukturen im Bakterium an.
"Das senkt dramatisch die Möglichkeit der Bakterien, gegen dieses Antibiotikum Resistenzen zu entwickeln." Doch: "Der Weg von einer entdeckten Substanz bis zu einem im Krankenhaus am Patienten eingesetzten Antibiotikum dauert etwa zehn Jahre. Man schätzt heute, dass man etwa 10.000 neue Substanzen untersuchen muss, bis eine so gut ist, dass sie all die verschiedenen Tests passiert und tatsächlich als eine bessere Substanz herauskommt als das, was schon auf dem Markt ist."
Dabei habe jeder Stretomyces-Stamm einen eigenen Stoffwechsel, weiß Mikrobiologe Prof. Hans-Peter Fiedler: "Ich kann die Erfahrungen von einem Stamm nicht auf den anderen Stamm automatisch übertragen, sondern ich muss immer das Experiment im Vordergrund haben und schauen, unter welchen Bedingungen ich den Organismus zum Wachsen bringe."
"Man könne sich auch nicht auf die Computerprogramm des Gaschromatografen verlassen: "Beim Computer muss ich einen gewissen Schwellenwert der Rohdaten einstellen. So kann es passieren, dass interessante Substanzen unterhalb dieses Schwellenwerts liegen und ich nur dominierende Komponenten sehe, die nicht unbedingt von Interesse sind." Streptomyces-Bakterien stellen natürlicherweise Antibiotika her, um andere Bakterien im Boden abzutöten. Diese Antibiotika lassen sich oft nicht direkt als Medikamente beim Menschen einsetzen, beispielsweise wenn die Substanzen schlecht wasserlöslich sind und daher nicht im Blutstrom des Körpers transportiert werden können.
US-Forscher haben im Mai 2006 bereits einen Erfolg vermeldet: Sie haben unter 250.000 Teststoffen eine neue Klasse von Antibiotika gefunden. Der Wirkstoff Platensimycin kann auch resistente Bakterien bekämpfen. Erste Tierversuche verliefen bereits erfolgreich. Platensimycin repräsentiert eine bisher unbekannte Klasse von Antibiotika.
In den vergangenen 40 Jahren waren nur zwei neue Klassen von Antibiotika auf den Markt gekommen. Platensimycin wirkt sogar auf Staphylokokken, die sich gegen Methicillin zu wehren gelernt haben, und auf Enterokokken, die resistent sind gegen das Antibiotikum Vancomycin. Platensimycin ist ein Molekül von Streptomyces platensis, einem aus südafrikanischer Erde entnommenen Mikroorganismus. Es blockiert ein wichtiges Enzym, das Acylenzym, das an der Biosynthese von Fettsäuren beteiligt ist. Bisher hat kein anderes Antibiotikum bei der Fettsäure-Synthese gefährlicher Bakterien angesetzt.
In Tierversuchen befreite Platensimycin Mäuse, die im Labor infiziert worden waren, ohne schädliche Nebenwirkungen von dem gefährlichen Bakterium Staphylococcus aureus. Es setzte sich auch gegen eine bestimmte Gruppe der Bakterien Escherichia coli (E. coli) durch. Klinische Versuche an Menschen stehen noch aus.
Streptomyces hat seinen Namen daher, weil es früher mit einem Pilz verwechselt worden ist, da es Mycele bildet. "Man kann sie überall finden, in jedem Boden weltweit: in Wüstenboden, in heißen Wüstenböden, in den Kaltwüsten von Südamerika, in tropischen Bereichen oder in Insekten", sagt Fiedler.

Wang J et al (2006) Platensimycin is a selective FabF inhibitor with potent antibiotic properties. Nature 441: 358 - 361

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08.06.2007 / mp mit Material des idw und von dpa
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