11/04/2015

Unsere unsichtbaren Feinde

Saarbrücker Zeitung

Multiresistente Bakterien werden immer gefährlicher – Saarbrücker Pharmaforscher entwickeln neue Wirkstoffe.

Immer mehr Bakterien gewinnen Widerstandskräfte gegen Antibiotika. Besonders gefährlich wird dieser Trend jetzt bei einem Erregertyp, dem ohnehin nur wenige Medikamente beikommen. Wissenschaftler des Saarbrücker Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung suchen nach Wirkstoffen, um der Bedrohung Herr zu werden.


Saarbrücken.
Was ist das erfolgreichste Lebewesen der Erde? Nein, es ist nicht der Mensch. Es ist, da ist kein Zweifel möglich, das Bakterium. Bakterien leben seit zwei Milliarden Jahren auf unserem Planeten, und sie werden aller Voraussicht nach auch in zwei Milliarden Jahren noch existieren. Denn Bakterien können unter praktisch allen Umweltbedingungen existieren – und viele andere Lebewesen besiedeln.

Ein Mensch besteht aus zehn Billionen Zellen – doch auf und in uns leben zehnmal so viele Bakterien. Da ist es ein Glück, dass weit über 99 Prozent aller bekannten Arten harmlos oder, zum Beispiel als Bestandteil der Darmflora, sogar nützlich sind. Nur einige Dutzend Arten werden uns gefährlich. Sie in Schach zu halten, ist Aufgabe der Antibiotika. Doch diese erst vor gut 70 Jahren eingeführten Medikamente verlieren an Wirkung. Viele Bakterien werden resistent – und das gilt ganz besonders für die Krankheitserreger, die ohnehin am schwierigsten zu bekämpfen sind.

Viele Menschen haben von multiresistenten Keimen – Stichwort MRSA – schon einmal gehört. Doch das Problem, so Professor Rolf Müller, Leiter des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung in Saarbrücken (HIPS), „ist viel größer, als die meisten denken“. Die Masse der heutigen Antibiotika, so Professor Martin Krönke, Vorstandsvorsitzender des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung bei der Eröffnung des Saarbrücker Instituts im Oktober, stammt aus den 1950er und 60er-Jahren. Danach habe es bis hinein in die 1990er Jahre kaum Neuentwicklungen gegeben. Weil Antibiotika viel zu lange viel zu bedenkenlos eingesetzt wurden, hatten die Krankheitserreger Jahrzehnte Zeit, Resistenzen zu entwickeln. Jetzt schlagen ihre mutierten Abkömmlinge zurück. Bei bestimmten Infektionen, so Krönke, „kann man fast nur noch beten“.

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts hechelt die pharmazeutische Forschung wieder einem bezwungen geglaubten Gegner hinterher, und Krönke sieht „ein großes Problem für unsere Kinder und Kindeskinder“ heraufdämmern. Denn die Entwicklung neuer Medikamente kostet sehr viel Zeit. Zehn Jahre vergehen, bis aus einer pharmazeutisch vielversprechenden Substanz nach Labortests, Tierversuchen und klinischen Studien ein Medikament wird.

Die unheimliche Wandlungsfähigkeit der Bakterien – sie durchlaufen an einem Tag so viele Mutationen wie ein Mensch theoretisch in 2000 Jahren – hängt mit ihrer Fähigkeit zur explosiven Vermehrung zusammen, die unser Vorstellungsvermögen sprengt. Dazu ein kleines, rein hypothetisches Zahlenspiel: Ein typisches Darmbakterium vom Typ Escherichia coli kann sich unter optimalen Bedingungen alle 20 Minuten verdoppeln. Könnte sich ein solches Bakterium ungebremst teilen, würden seine Tochterzellen nach 17 Stunden ein Volumen von einem Liter erreichen und wären nach zwei Tagen auf die Größe des Erdballs angeschwollen. In der Praxis ist das unmöglich, weil ihnen die Nährstoffe fehlen und sie sich nicht fortbewegen können. Es hat aber auch damit zu tun, dass die Krankheitserreger selbst in ständigem Kampf mit ihren Gegnern stehen – und an diesem Punkt kommt das Saarbrücker Helmholtz-Institut ins Spiel. Dessen Wissenschaftler suchen gezielt nach Naturstoffen gegen multiresistente Keime. Und weil die größten Feinde der Bakterien andere Bakterien sind, spielen Raubbakterien in der HIPS-Forschung eine Schlüsselrolle. Zu ihnen zählen die Myxobakterien, einige tausendstel Millimeter große stäbchenförmige Einzeller, die sich von anderen Mikroben ernähren und dabei natürliche Antibiotika nutzen. Die HIPS-Forscher versuchen sie zu isolieren und daraus neue Medikamente zu entwickeln. Unter diesen Substanzen hat das Team um Rolf Müller nun eine neue Wirkstoffgruppe gefunden, die sogenannten Cystobaktamide. Sie wirken im Labor gerade gegen die Keime, von denen die größte Gefahr ausgeht.

Wenn Pharmazeuten von multiresistenten Bakterien sprechen, die gegen mehrere Antibiotika immun sind, wird ein Teil ihrer Erklärung meist überhört. Die Forscher unterscheiden zwischen zwei Bakterien-Gruppen, den gram-positiven und -negativen Keimen. „Bei den MRSA-Keimen, die zur gram-positiven Gruppe gehören, fixieren wir im Prinzip den falschen Feind“, erklärt Rolf Müller. „Denn gegen MRSA gibt es Reservemedikamente.“ Viel gefährlicher seien gram-negative Keime. Da gebe es bereits Erreger, gegen die keine Medikamente mehr wirken. Gram-negative Bakterien haben eine doppelte Zellmembran, die sie wie eine Panzerweste schützt. Die Zahl der Wirkstoffe, die diesen Panzer durchschlagen können, sei immer schon relativ gering gewesen, so Müller. Wenn solche Erreger zusätzliche Widerstandskräfte entwickeln, „dann wird das fatal. Selbst junge Patienten mit einem optimal funktionierenden Immunsystem sind bei einer Infektion extrem gefährdet.“

Die große Aufmerksamkeit, die den Cystobaktamiden in der Fachwelt zuteil wird, hat wesentlich mit der Tatsache zu tun, dass diese Wirkstoffe die Zellmembranen multiresistenter und gram-negativer Keime knacken und danach ihre Vermehrung blockieren können. Allerdings sind die Substanzen bisher erst im Labor getestet. Die Hoffnungsträger des HIPS müssen sich als Nächstes im Tierversuch beweisen. Das soll über ein Forschungsprogramm der EU finanziert werden. Erst danach seien klinische Tests möglich, so Müller. Das bedeutet, dass im besten denkbaren Fall zum Ende des Jahrzehnts mit einem neuen Medikament zu rechnen sei. Und selbst dann könne von einem Sieg im Kampf gegen die Bakterien keine Rede sein. Denn sobald ein neues Medikament erstmals eingesetzt wird, laufe sofort der Resistenz-Mechanismus der Mikroben an.

Rolf Müller plädiert deshalb für mehr Verantwortungsbewusstsein beim Umgang mit antibakteriellen Wirkstoffen. Das Problem Antibiotikaresistenz habe viele Facetten. Die Wissenschaft habe „eindeutig über zwei Jahrzehnte die Entwicklung neuer Medikamente schleifen lassen“. Auch die Pharmabranche habe wenig Interesse daran gezeigt, denn mit diesen Medikamenten ließ sich lange Zeit nur wenig verdienen. Der Verband forschender Arzneimittelhersteller beschreibt das in einem Papier so: „Die Ertragsmöglichkeiten mit solchen Präparaten sind meist gering, weil sie als Reserve-Antibiotika möglichst selten zum Einsatz gelangen sollen.“ Ärzte und Patienten seien in der Vergangenheit oft zu freizügig mit diesen Medikamenten umgegangen. Und in Krankenhäusern könne die moderne Apparatemedizin zwar viele Patienten retten – sie biete Bakterien aber auch schon bei der geringsten Nachlässigkeit in der Hygiene ideale Angriffsmöglichkeiten. Da Antibiotika schließlich auch massenweise in der Tiermast eingesetzt werden (Müller: „Das könnte man von mir aus sofort verbieten“), seien resistente Bakterien über Jahrzehnte förmlich gezüchtet worden. Lange Zeit seien Antibiotika als Wundermittel betrachtet worden, die alles können, sofort wirken und nichts kosten. Das war der zentrale Denkfehler, so der Saarbrücker Wissenschaftler. Seine Auswirkungen zu korrigieren, werde nun möglicherweise Jahrzehnte dauern und viel Geld kosten. Und wir alle müssen lernen: Die Bakterien waren lange vor uns da – und werden auch den Menschen überleben.

Hintergrund
Die Unterscheidung zwischen gram-positiven und -negativen Bakterien geht auf den dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram (1853–1938) zurück. Er präparierte Bakterien mit einem Farbstoff für die Untersuchung im Mikroskop. Das funktioniert gut bei gram-positiven Bakterien, bei negativen verhindert deren doppelte Zellmembran die Einlagerung des Farbstoffs.

Quelle: Saarbrücker Zeitung