Im Kampf gegen antibiotika-resistente Bakterien haben Forscher an der Universität Graz gemeinsam mit niederländischen Kollegen einen erfolgsversprechenden Wirkstoff gefunden. Er basiert auf kleinen Eiweißstoffen, sogenannten Peptiden, die in ihrer ursprünglichen Form auch im menschlichen Körper vorkommen. Ihre Erkenntnisse haben sie im Fachjournal "Science Translational Medicine" veröffentlicht.
Eine immer größer werdende Zahl von Bakterien entwickelt Abwehrmechanismen gegen Antibiotika, schilderte Karl Lohner vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz im Gespräch mit der APA. Vor allem in Krankenhäusern treten pathogene Keime auf, die bereits gegen mehrere Antibiotika resistent sind. Antibiotika haben gegen diese resistenten Keime keine Chance mehr und eine bisher gut behandelbare Infektion kann so zu einer ernsthaften Bedrohung für den Patienten werden. International werde daher intensiv an der Entwicklung neuartiger Medikamente, die die Keime in Schach halten, gearbeitet.
Abwehrpeptide
In Graz erforscht die Arbeitsgruppe um Lohner natürlich vorkommende Peptide, die als Grundlage zur Entwicklung von neuen Wirkstoffen gegen multiresistente (MDR) Keime dienen sollen. Diese Abwehrpeptide kommen in der Natur häufig vor: So ist beispielsweise im Speichel ein bestimmtes Peptid enthalten, das antibakteriell wirkt, wie Lohner gegenüber der APA erklärte. Weitere solcher antimikrobieller Peptide findet man auch in der Tränenflüssigkeit, der menschlichen Haut und in den weißen Blutkörperchen.
Ein bereits prominenter Vertreter ist LL-37. Dieses Eiweißmolekül aus der Gruppe der Cathelicidine wird hauptsächlich in Immunzellen produziert und ist Teil der angeborenen Immunantwort. Es richtet sich direkt gegen die Zellmembran der spezifischen Keime und kann deren mechanische Eigenschaften verändern, wie Lohner erklärte. Ausgehend von diesem Peptid stellte Anna de Brej (Universität Leiden) neue synthetische Derivate (Synthetic antimicrobial and antibiofilm peptides, SAAP) her und testeten sie im Labor gegen Keime aus. Bald stellte sich heraus, dass die Verbindung namens SAAP-148 besondere Wirksamkeit besitzt.
"Das positiv geladene Peptid löst gleichsam die bakteriellen Zellmembranen auf, die aus negativ geladenen Phospholipiden bestehen und zerstört in Folge die Bakterien", schilderte Nermina Malanovic aus Lohners Grazer Arbeitsgruppe. Sie hat in einem EU-Projekt mit den niederländischen Kollegen den Wirkmechanismus der Substanz an künstlichen Zellmembranen getestet. "SAAP-148 war effizienter beim Abtöten von Bakterien unter physiologischen Bedingungen im Labor als viele aus präklinischen und klinischen Testphasen bekannte antimikrobielle Peptide", hoben die Autoren zusammenfassend hervor. "Wir haben festgestellt, dass dieses Peptid auch bei jenen Bakteriengruppen, die unter der Abkürzung ESKAPE besonders geläufig und massiv für die steigenden Antibiotika-Resistenzen verantwortlich ist, eine effiziente Wirkung hat", schilderte Lohner.
"Vollständig vernichtet"
Und vor allem habe das Peptid SAAP-148 die MDR-Erreger getötet, ohne eine Resistenz hervorzurufen. Es eliminierte Bakterien, die bereits besonders widerstandsfähige Biofilme gebildet hatten und beseitigte sogenannte persistierende Zellen. Nach einer vierstündigen Einwirkzeit mit einer Salbe, die SAAP-148 enthielt, haben die gefürchteten MRSA-Keime und Acinetobacter baumannii in menschlichen und tierischen Gewebeproben "vollständig vernichtet", fassten die Autoren zusammen.
Aus Sicht des Forscherteams würden die jüngsten Daten demonstrieren, dass SAAP-148 "ein vielversprechender Medikamenten-Kandidat im Kampf gegen antibiotika-resistente Bakterien, die eine große Gefahr für die Menschheit darstellen", sei. "Wir sind jetzt wirklich sehr zuversichtlich", sagte Lohner. Ein Pharmaunternehmen aus dem EU-Projektkonsortium will nun die vorklinischen Studien abschließen und in Richtung klinische Testung gehen, wie Lohner schilderte.