Forscher überlisten medikamentenresistente Bakterien

Antibiotika erleben eine Renaissance

Chemikern von der Universität von Illinois in Urbana-Champaign ist es gelungen, die Resistenz von Bakterien gegenüber Antibiotika zu überwinden. Sie haben ein Molekül identifiziert, das Mikroben dazu bringt, die DNA aufzugeben, die ihnen die Medikamentenresistenz verleiht. Dasselbe Prinzip könnte für die Entwicklung von Behandlungen infizierter Patienten verwendet werden.

Bakterien entwickeln oft eine Resistenz gegen Antibiotika, beispielsweise indem der Teil von ihnen mutiert, auf den das Medikament abzielt oder durch den Erhalt eines Gens für ein Enzym, das das Medikament neutralisiert. Während eine Behandlung die meisten Zellen abtötet, blühen jegliche resistente Organismen auf und werden dominant. Am häufigsten verbreiten sich resistente Gene durch kleine Schlingen der DNA, die Plasmide genannt werden. Diese sind separat vom Genom des Organismus und können sich schnell von einer Zelle zur nächsten verbreiten. Bei der Mehrheit wirkungsvoller Antibiotika handelt es sich um Abweichungen von nur drei Wegen, Bakterien zu töten. Daher kann ein Plasmid, das ein oder mehrere Resistenz-Gene enthält, eine ganze Medikamentenklasse nutzlos machen.

Paul Hergenrother von der Universität von Illinois hat einen Weg gefunden, Plasmide von den Antibiotika-resistenten Bakterien zu exmittieren. So können die Mikroben mithilfe konventioneller Präparate gezielt attackiert werden. Sein Team verwendet das Molekül Apramycin, das einen kleinen Ausschnitt der RNA imitiert. Dieses Molekül unterbricht die Nachbildung des Plasmids, indem es sich an die RNA-Fäden hängt, die seine genetische Information tragen. Das blockiert die Fäden und zu diesem Zeitpunkt kategorisiert das Wirts-Bakterium das Plasmid als Fremdkörper und stoßt ihn ab. Obwohl das ein bekannter Effekt ist, verstehen die Wissenschaftler nicht genau, warum das passiert, erklärt Shahriar Mobashery, ein Chemiker von der Universität von Notre Dame in Indiana.

Das Team testete seine chemische Waffe an Escherichia-coli-Bakterien, die ein Plasmid beherbergten, das sie resistent gegen das Antibiotikum Ampicillin machte. Die Forscher fanden heraus, dass die Bakterien ihr schützendes Plasmid verloren und schnell vom Ampicillin getötet wurden. Diese Taktik könnte die Grundlage für neue Therapieformen sein. Apramycin wird wohl kaum klinisch getestet, weil es ziemlich giftig ist. Nachdem die Chemiker aber nun bewiesen haben, wie es wirkt, können sie andere Moleküle suchen, die sich gleich verhalten, aber keine Probleme beim Patienten verursachen.