Ein neues Antibiotikum – aus der Erde

Forscher aus Boston und Bonn melden einen potenziell höchst bedeutenden Erfolg: Sie haben ein neues Antibiotikum entdeckt, gegen das Bakterien vielleicht nie resistent werden.

Eine Plastikkiste gefüllt mit Erde aus dem Garten könnte zum wirkungsvollsten Antibiotikum führen, das seit Jahrzehnten entdeckt wurde: Mit ihrer Hilfe und einem neuartigen mikrofluidischen System haben Forscher aus Boston und Bonn nach eigenen Angaben eine neue Art von Antibiotikum gefunden, das Bakterien abtötet, die Lungenentzündungen, Tuberkulose und Blutinfektionen auslösen können.

Das Antibiotikum, genannt Teixobactin, wurde noch nicht an Menschen getestet. Mäuse konnte es aber schon heilen. Es unterscheidet sich so deutlich von bisherigen Antibiotika, dass die Forscher hoffen, Keime könnten vielleicht niemals resistent dagegen werden. Über ihre Erkenntnisse berichteten sie diese Woche in der Fachzeitschrift Nature.

Andere Wissenschaftler erklären, eine Resistenz sei bei keinem Antibiotikum auszuschließen, sehen die Entdeckung aber ebenfalls als bedeutsam an. „Sie erinnert daran, dass im Boden noch viele unerwartete Überraschungen auf uns warten“, sagt Gerald Fink, Mikrobiologe am zum MIT gehörenden Whitehead Institute.

Schon früher wurden wichtige Antibiotika, darunter Tetracyclin und Streptomycin, in Bodenbakterien entdeckt. Ab den 1960er Jahren aber sah es so aus, als würde die Erde keine weiteren ihrer natürlichen Abwehrmechanismen preisgeben. Der Grund dafür ist, dass sich die meisten Keime aus dem Boden nicht im Labor züchten und untersuchen lassen.

Wissenschaftler stiegen auf andere Ansätze um, aber trotzdem wurden nur noch sehr wenige neue Klassen von Antibiotika gefunden. Vor dem Hintergrund zunehmender Resistenzen sagte die Weltgesundheitsorganisation im vergangenen Jahr voraus, diese „Entdeckungslücke“ könnte zu einem Post-Antibiotika-Zeitalter führen, in dem kleine Verletzungen und verbreitete Infektionen wieder den Tod bedeuten könnten.

Teixobactin wurde jetzt mit Hilfe einer neuen Technologie für Bodenuntersuchungen entdeckt, die von Slava Epstein stammt, einem Biologen an der Northeastern University in Boston. Er entwickelte einen 5 Zentimeter langen mikrofluidischen Chip, der als tragbare Diffusionskammer fungiert.

Die Forscher mischten Erde, teils aus ihren eigenen Gärten, mit Wasser, um in jedem der 306 winzigen Löcher auf der Oberfläche des Chips eine einzelne Bodenmikrobe zu fangen. Dann platzierten sie den Chip in einer Wanne mit Erde, so dass die Keime in ihrer natürlichen Umgebung blieben.

„Im Grunde tricksen wir die Bakterien aus“, sagt Kim Lewis, Leiter des Antimicrobial Discovery Center an der Northeastern University, der auch das Projekt geleitet hat.

Laut Kim konnte sein Team Bakterienkolonien züchten, die robust genug waren, um sie in eine Petrischale zu verlagern. Dort konnte man sie testen und prüfen, ob sie Antibiotika produzieren. „Der Flaschenhals beim Züchten von Bakterien liegt offenbar darin, die erste Kolonie zu bekommen“, sagt Lewis. „Wenn das geschafft ist, sind sie domestiziert.“

Nach Angaben der Forscher konnten bislang nur 1 Prozent aller Bodenbakterien jemals kultiviert werden.

Teixobactin scheint Bakterien zu töten, indem es sich an ein Fettmolekül bindet, das für ihre Zellwände benötigt wird. Das ist ein ungewöhnlicher Mechanismus, sagt Tanja Schneider, eine an dem Projekt beteiligte Forscherin von der Universität Bonn. Die Ausbildung einer Resistenz dagegen erscheine schwierig, wenn nicht unmöglich.

Für andere Wissenschaftler ist unwahrscheinlich, dass irgendein Medikament gegen Bakterien unendlich lange wirksam bleibt. „Es gibt kein einziges Beispiel, bei dem keine Resistenz aufgetreten wäre“, sagt Henry Chambers, Leiter der klinischen Forschungsdienste an der University of California in San Francisco und Experte für antimikrobielle Resistenz bei der Infectious Diseases Society of America.

Wenn es sich als in Menschen sicher einsetzbar erweist, könnte Teixobactin Ärzten trotzdem eine wirksame neue Waffe in die Hand geben. Nach einer Studie der Pew Charitable Trusts aus dem Jahr 2014 waren zu dieser Zeit nur 38 neue Antibiotika bei Pharmafirmen in der Entwicklung, obwohl allein in den USA pro Jahr 23.000 Menschen durch medikamentenresistente Bakterien sterben.

Teixobactin wurde an Novobiotic Pharmaceuticals in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts lizenziert. Laut Lewis wird es noch zwei Jahre dauern, bis es an Menschen getestet werden kann.

(sma)