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Infekte: Peptide statt Antibiotika?

Antibiotika wirken zunehmend schlechter, zu viele Keime sind resistent. Auf der Suche nach Alternativen stießen Forscher nun auf eine neue Wirkstoffklasse
von Christian Andrae, 13.10.2017

Untersuchung von Bakterien unter dem Mikroskop

Look GmbH/age Fotostock

Das Antibiotikum schlägt nicht an, das nächste auch nicht, und das übernächste zeigt ebenfalls keinen Effekt. 26 verschiedene Antibiotika verabreichten Ärzte in einer Klinik im US-Bundesstaat Nevada einer 70-jährigen Pa­tientin – ohne Erfolg.

Im Januar erlag die US-Amerikanerin den Folgen einer bakteriellen Infektion. Der Keim Klebsiella pneumoniae, mit dem sie infiziert war, hatte gegenüber allen derzeit zur Verfügung stehenden Medikamenten Resistenzen entwickelt.

Drohende Antibiotikaresistenz

Die von einer US-Gesundheitsbehörde veröffentlichte Fallstudie macht deutlich, wie schwach die einst als Wundermittel gegen Krankheitskeime angesehenen Antibiotika geworden sind. Im September 2016 erklärten alle 193 Mitgliedsstaaten der Vereinten ­Nationen die Antibiotikaresistenz zur "größten Bedrohung der modernen Medizin".

Werden in den nächsten 30 Jahren keine bahnbrechenden Alternativen gefunden, seien Infektionen ab 2050 weltweit Todesursache Nummer eins – so die düstere Prophezeiung.

Zurück ins Jahr 1930

Falls bis 2050 keine neuen antibiotischen Wirkstoffe entdeckt werden, könnten die Folgen dramatisch sein. Laut dem Mikrobio­logen Bob Hancock von der Universität von British Columbia in Kanada würde die Menschheit in kürzester Zeit auf das medizinische Niveau des Jahres 1930 zurückversetzt.

"Damals lag die Lebenserwartung in Industrieländern bei 60 Jahren und in einigen Entwicklungsländern bei lediglich 30", so Hancock. Denn Antibiotika seien nicht nur wichtig, um Krankheiten zu bekämpfen. "Ohne sie sind auch viele Operationen, Transplantationen oder Krebstherapien nicht mehr möglich."

Ein Peptid als Hoffnungsträger

Einer, der an Alternativen forscht, ist César de la Fuente vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (USA). Im Fachblatt Scien­tific Reports veröffentlichte der Wissenschaftler eine Studie über ein Peptid, das in Versuchen nicht nur verschiedene, auch multiresistente Bakterienarten abtötete. Das Molekül aktivierte zudem die Immunabwehr und verhinderte Entzün­dungs­reaktionen.

Die meisten der derzeit eingesetzten Antibiotika stammen ursprünglich aus ­­Pilzen oder Bakterien. Aber auch Menschen und Tiere produzieren Substanzen zur Abwehr von Krankheitserregern: sogenannte antimikrobielle Peptide (AMP). Dabei handelt es sich um kurze Aminosäureketten, die in Bakterien eindringen und sie unschädlich machen können.

Nur für oberflächliche Therapie

Allerdings sind die Einsatzmöglichkeiten dieser Moleküle beschränkt. Denn sie können beispielsweise durch Enzyme im Verdauungssystem abgebaut werden – und wären damit wirkungslos. Eine orale Einnahme macht deshalb keinen Sinn.

Direkt in den Blutkreislauf eines Pa­tienten gespritzt, könnten die AMP wiederum die Immunabwehr des Körpers gegen sich selbst richten. Daher eignen sie sich bislang nur für oberflächliche Behandlungen – zum Beispiel auf Schleimhäuten oder zur Bekämpfung von Mikroben in "Biofilmen" auf Prothesen.

Das Peptid Clavanin A, an dem Fuente und seine Kollegen forschen, stammt ursprünglich aus der Seescheide Styela clava und besteht aus einer Kette von 23 Aminosäuren. In chemischen Prozessen fügten die Wissenschaftler fünf Amino­säuren hinzu, um so die antibakterielle Wirkung zu verstärken.

Kombinationen ohne Ende

Das funktioniert Fuente zufolge mit Peptiden vergleichsweise einfach. "Es gibt momentan eine Reihe möglicher Alternativen zu herkömmlichen Antibio­­tika", sagt der Mikrobiologe. Entscheidender Vorteil von AMP: Im Vergleich zu Therapeutika, die aus den vier Bausteinen des Erbguts bestehen, können Peptide aus 20 verschiedenen Aminosäuren kombiniert werden.

"Das ergibt schier unendliche Möglichkeiten für neue Varianten – und damit für neue Therapien", sagt ­Fuente. Theoretisch sei man so auch gegen künftige Resistenzen gewappnet. Spräche ein Bakterium auf ein Peptid-Medikament nicht mehr an, könnte man die Aminosäuren neu zusammensetzen und das neue Peptid auf seine Wirksamkeit testen.
Der als Clavanin-MO bezeichnete Wirkstoff zeigte sich in der Studie vielversprechend gegen multiresistente Staphylokokken: Das Peptid durchlöchert deren Außenmembran, aktiviert Immunzellen, die die Bakterien ebenso angreifen, und regt die Produktion entzündungshemmender Stoffe an. Das Molekül soll nun klinisch getestet werden.



Bildnachweis: Look GmbH/age Fotostock

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