Antibiotika mit neuartigem Wirkungsmechanismus entdeckt

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  • von Dr. Carola Krause
  • Medizinische Nachrichten

Kernbotschaft

Viele lebensbedrohliche Bakterien werden zunehmend resistenter gegen vorhandene Antibiotika. Schweizer Wissenschaftler haben nun eine neue Klasse von Antibiotika mit einem einzigartigen Wirkungsmechanismus entdeckt - ein wichtiger Schritt im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen. Durch die Störung der Außenmembransynthese töten diese neuartigen Antibiotika gramnegative Bakterien ab.

Hintergrund

Das rasche Auftreten von Antibiotikaresistenzen ist weltweit besorgniserregend. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) stellen insbesondere gramnegative Bakterien wie Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacteriaceae, welche gegen die Antibiotika Carbapenem und Cephalosporin resistent sind, eine wachsende Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Diese Erreger können schwere und oft lebensbedrohliche Infektionen verursachen. Die letzte neue Klasse von Antibiotika, die gegen diese Mikroorganismen auf den Markt kam, waren in den 1960er Jahren die Fluorchinolone. Neue Antibiotika mit neuen Wirkmechanismen gegen gramnegative Bakterien sind dringend erforderlich, da insbesondere die Resistenz gegen das Reserveantibiotikum Colistin weltweit zunimmt.

Neuartige Antibiotika-Familie gegen gramnegative Bakterien

Dem Schweizer Forscherteam unter Leitung der Universität Zürich (UZH) und der Polyphor AG, ist es gelungen, eine neue Familie synthetischer Antibiotika zu entwickeln und hinsichtlich ihrer Wirkweise gegen gramnegative Bakterien zu charakterisieren.

Den Angaben zufolge binden die neuen Antibiotika an komplexe Lipopolysaccharidedie und an BamA, ein essenzielles Protein der äußeren Membran von gramnegativen Bakterien.

Störung der Außenmembransynthese ist wirkungsvoll

BamA ist der Hauptbestandteil des sogenannten ß-Barrel-Faltungskomplexes (BAM), der für die Synthese der Außenmembran unerlässlich ist. Nachdem die Antibiotika dieses essenzielle Protein der äußeren Membran angegriffen haben, zerstören sie die Integrität der Bakterienmembranen und die Zellen platzen. Die äußere Membran von gramnegativen Bakterien hat die wichtige Funktion, die Zellen vor toxischen Umwelteinflüssen wie Antibiotika zu schützen. Sie ist auch für die Aufnahme und den Export von Nährstoffen und Signalmolekülen verantwortlich.

"Trotz ihrer entscheidenden Bedeutung zielt bislang kein klinisches Antibiotikum auf diese Schlüsselproteine ​​ab, die für die Biogenese der Außenmembran erforderlich sind", sagt Robinson, Leiter der Studie (UZH).

Leitmolekül in präklinischen Studien

Die Forschung wurde in enger Zusammenarbeit mit der Polyphor AG durchgeführt, einem ehemaligen UZH-Start-up-Unternehmen, das 1996 gegründet wurde. "POL7306, ein erstes Leitmolekül der neuartigen Antibiotika-Klasse, befindet sich derzeit in der präklinischen Entwicklung", sagt Daniel Obrecht, wissenschaftlicher Leiter bei Polyphor und Co-Leiter der Arbeit. Das in Allschwil ansässige biopharmazeutische Unternehmen plant nun eine erste klinische Studie, um POL7306 am Menschen zu testen.

Finanzierung: ETH, Swiss National Science Foundation, Commission for Technology and Innovation, CARB-X, Wellcome Trust, Novo Holdings