Neues Antibiotikum entschlüsselt

Die Resistenzentwicklung bei bakteriellen Krankheitserregern nimmt stetig zu und stellt eine zunehmende Gefahr dar, da herkömmliche Medikamente immer weniger gegen Infektionskrankheiten wirken. Weltweit suchen Wissenschaftler daher nach neuen Wirkstoffen. Nun haben Forscher:innen der Universität Bonn, des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF), der Universität Utrecht (Niederlande), der Northeastern University in Boston (USA) und der Firma NovoBiotic Pharmaceuticals in Cambridge (USA) gemeinsam ein neues Antibiotikum namens Clovibactin entdeckt und dessen Wirkungsweise aufgeklärt. Dieses stammt von einem Bodenbakterium und bekämpft hochwirksam die Zellwand von Bakterien, einschliesslich zahlreicher multiresistenter «Krankenhauskeime». Die vielversprechenden Ergebnisse wurden nun im renommierten Journal «Cell» veröffentlicht.

«Angesichts der wachsenden Bedrohung durch resistente Bakterien brauchen wir dringend neue Antibiotika», betont Prof. Dr. Tanja Schneider vom Institut für Pharmazeutische Mikrobiologie der Universität Bonn und des Universitätsklinikums Bonn. In den letzten Jahrzehnten seien nur wenige neue Substanzen zur Bekämpfung von bakteriellen Erregern auf den Markt gekommen, doch Clovibactin hebt sich von den gängigen Antibiotika ab. Das Institut für Pharmazeutische Mikrobiologie hat sich auf die Entschlüsselung der Wirkungsweise von Antibiotika-Kandidaten spezialisiert und Clovibactin stellt eine vielversprechende neue Option dar.

Aus einem Bodenbakterium isoliert

Ein neues Antibiotikum namens Clovibactin wurde aus dem Bodenbakterium Eleftheria terrae subspezies carolina isoliert, das seinen Ursprungsort im Namen trägt - North Carolina, USA. Dieses Bakterium produziert Clovibactin als Schutz vor konkurrierenden Bakterien, indem es essentielle Bausteine blockiert und dadurch die Zellwand der Bakterien zerstört.




Clovibactin ist in der Lage, die Zielstruktur wie ein Käfig zu umschliessen und tötet die Bakterien mit ungewöhnlicher Intensität. Das Forschungsteam aus verschiedenen Disziplinen und Ländern hat gemeinsam die Funktionsweise von Clovibactin entschlüsselt. Die iCHip-Apparatur ermöglichte es, Bakterien im Labor zu züchten, die bisher als unkultivierbar galten und somit zur Entwicklung neuer Antibiotika nicht zur Verfügung standen. Dieser Durchbruch in der Antibiotika-Forschung ist ein ermutigender Schritt in Richtung der Bekämpfung von bakteriellen Infektionen.

Clovibactin hat vor allem eine Wirkung auf grampositive Bakterien, einschliesslich der als «Krankenhauskeime» bekannten MRSA und der Erreger der weit verbreiteten Tuberkulose, an der weltweit viele Millionen Menschen erkranken. Tanja Schneider ist zuversichtlich, dass die Bakterien nicht so schnell Resistenzen gegen Clovibactin entwickeln werden, da die Erreger die Zellwandbausteine nicht so leicht verändern können, um das Antibiotikum zu umgehen - ihre Schwachstelle bleibt bestehen. Eine kombinierte Attacke gegen Bakterien mit Clovibactin minimiert somit die Resistenzentwicklung.

Zur Markttauglichkeit noch ein langer Weg

Clovibactin ist ein wahres «Wundermittel». Sobald es sich an die Zielstrukturen andockt, bilden sich supramolekulare faserartige Strukturen, die die Zielstrukturen vollständig umschliessen und die Bakterienzellen weiter schädigen. Zusätzlich stimuliert Clovibactin Bakterien dazu, Enzyme - sogenannte Autolysine - freizusetzen, die ihre eigene Zellhülle unkontrolliert auflösen. Das Zusammenspiel dieser verschiedenen Mechanismen macht Clovibactin besonders widerstandsfähig gegenüber Resistenzen. Diese Entdeckung zeigt das enorme Potenzial in der natürlichen Vielfalt von Bakterien, die als potentielle Quellen für neue Antibiotika dienen können.

Das Forschungsteam möchte nun die Wirksamkeit von Clovibactin weiter steigern, um es als Antibiotikum auf den Markt zu bringen. Obwohl dieser Prozess noch ein langer Weg ist, ist das Potenzial von Clovibactin und anderen natürlichen Bakterienquellen vielversprechend und gibt Anlass zur Hoffnung.