Neues synthetisches Antibiotikum entwickelt, das gegen arzneimittelresistente Superbugs wirksam ist
Wissenschaftler:innen in den Vereinigten Staaten haben ein neues Antibiotikum entwickelt, das verschiedene Formen der antimikrobiellen Resistenz überwinden soll.
Das synthetische Antibiotikum mit der Bezeichnung Cresomycin war gegen multiresistente Bakterienstämme wie Staphylococcus aureus, Escherichia coli und Pseudomonas aeruginosa wirksam.
Zwei dieser Bakterien stehen auf der Liste der Weltgesundheitsorganisation (WHO) mit vorrangigen Krankheitserregern, für die neue Antibiotika "dringend benötigt" werden.
Wissenschaftler entdecken die ersten neuen Antibiotika seit über 60 Jahren
Die Antibiotikaresistenz, bei der Bakterien, Viren oder andere Mikroben nicht mehr auf Medikamente ansprechen, ist eine der größten Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit, die in der Europäischen Union jährlich mehr als 35 000 Todesfälle verursacht.
Die Forscher:innen der Harvard-Universität erklären, dass das Tempo der Entdeckung wirksamer Antibiotika nicht mit der Geschwindigkeit ihrer weltweiten Verbreitung übereinstimmt, was auf den Missbrauch von Antibiotika und fehlende Anreize zur Entwicklung dieser Medikamente zurückzuführen ist.
"Wir wissen zwar noch nicht, ob Cresomycin und ähnliche Medikamente beim Menschen sicher und wirksam sind, aber unsere Ergebnisse zeigen eine deutlich verbesserte Hemmwirkung gegen eine lange Liste pathogener Bakterienstämme, die jedes Jahr mehr als eine Million Menschen töten, im Vergleich zu klinisch zugelassenen Antibiotika", so Andrew Myers, Chemieprofessor an der HarvardUniversität und Leiter der Forschungsarbeiten, in einer Erklärung.
Das neue Molekül ist eines von mehreren, die das Team entwickelt hat, und orientiert sich an einer Klasse von Antibiotika, den Lincosamiden. Dazu gehört das häu g verschriebene Clindamycin, ein Antibiotikum, das zur Behandlung schwerer bakterieller Infektionen eingesetzt wird.
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"Die meisten Antibiotika sind entweder Naturprodukte oder halbsynthetische (chemisch modi zierte) Versionen von Naturprodukten. Es kann jedoch schwierig sein zu wissen, wie man Antibiotika am besten chemisch verändert, damit sie besser wirken", so Andrew Edwards, Dozent für molekulare Mikrobiologie am Imperial College London, der nicht an der Forschung beteiligt war.
"Diese Arbeit ist insofern interessant und bedeutsam, als sie auf der grundlegendsten atomaren Ebene untersucht, wie bestehende Antibiotika das Wachstum von Bakterien verhindern. Die Forscher nutzten diese Informationen, um ein neues Antibiotikum herzustellen, das nicht nur sehr e zient arbeitet, sondern auch Resistenzen überwinden kann", fügte er hinzu.
Das neue Antibiotikum Cresomycin zielt auf das bakterielle Ribosom ab und hat eine verbesserte Fähigkeit, sich an dieses zu binden.
Während Bakterien in einigen Fällen Resistenzen gegen Ribosom-gerichtete Antibiotika entwickeln können, indem sie Enzyme produzieren, die die Fähigkeit des Medikaments, sich an das Ribosom zu binden, stören, ähnelt dieses Antibiotikum seinem Ziel und ist daher wirksamer.
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Herausforderungen liegen vor uns
Edwards sagte, die Studie zeige, wie wichtig es sei, zu verstehen, "wie Antibiotika auf der grundlegendsten Ebene funktionieren, damit bessere Versionen entwickelt werden können, die die Resistenz überwinden".
Die Forscher nutzten eine in einer Studie des Myers-Labors aus dem Jahr 2016 beschriebene Methode, bei der chemische Bausteine in verschiedenen Kombinationen verwendet und an Bakterien getestet werden, was die Entdeckung von Antibiotika beschleunigen kann.
Edwards gab jedoch zu bedenken, dass die Überführung von Ergebnissen aus dem Labor in die Klinik ein langer und sehr schwieriger Prozess ist.
"Diese Arbeit zeigt zwar vielversprechende Daten aus Tierversuchen, aber es bleibt abzuwarten, ob das hier entwickelte Antibiotikum beim Menschen wirkt", fügte er hinzu.
Nach der Entdeckungsphase des neuen Antibiotikums folgen jahrelange Studien, um die Toxizität im Labor auszuschließen.
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Die Forscher:innen haben bisher bestätigen können, dass der Wirksto das Wachstum der menschlichen Zellen und keines der Schlüsselenzyme für die Zellfunktion hemmt.
"Die Entdeckung neuer antibakterieller Wirksto e ist von entscheidender Bedeutung, um den Bakterien immer einen Schritt voraus zu sein, da diese Krankheitserreger ständig neue Wege entwickeln, um selbst unsere 'letzten' Antibiotika zu umgehen", erklärte Ben Tresco, Mitautor der Studie und Doktorand in Harvard, gegenüber Euronews Health.
"Mit dem weit verbreiteten Einsatz von Antibiotika steigen die Raten der antimikrobiellen Resistenz weiter an. Außerdem wurde dieser Forschungsbereich von den großen Pharmaunternehmen aus wirtschaftlichen Gründen weitgehend aufgegeben; dies bietet akademischen Labors wie dem unseren die Möglichkeit, wirklich etwas zu bewirken", so Tresco.