Antibiotika aus den Hochmooren?
Le microbiome des mousses de tourbières pourrait s’avérer utile pour la médecine et l’agriculture.
La biotechnologiste Christina Andrea Müller cherche dans le microbiome des mousses de tourbières des Hautes Alpes de Styrie et Carinthie de nouvelles substances naturelles qui pourraient s’avérer utiles pour la médecine et l’agriculture, sous forme d’antibiotiques, médicaments contre le cancer ou biocatalyseurs.
Torfmoose aus hochalpinen Mooren in Kärnten und der Steiermark sind Christina Andrea Müllers Objekt der Begierde. Sie sind eine Quelle für Mikroorganismen, die sich für biotechnologische Zwecke nutzen lassen. „Schon von den Ersteinwohnern Nordamerikas, aber auch im Ersten Weltkrieg wurde Moos wegen seiner antimikrobiellen Eigenschaften für medizinische Zwecke etwa gegen Infektionen und Entzündungen genutzt“, erklärt die Biotechnologin. Sie forscht seit 2013 am Institut für Umweltbiotechnologie an der TU Graz und am vom Technologieministerium geförderten Kompetenzzentrum Acib.
NATÜRLICHES RESERVOIR FÜR RESISTENZGENE
2. Ein Schwerpunkt ihrer Forschung sind Naturstoffe, deren Bauanleitung in den Genomen
aller Mikroben von Moosen zu finden sind. Übergeordnetes Ziel ist, deren Anwendung in Medizin und Landwirtschaft zu erschließen – etwa als Antibiotika, in der Krebstherapie oder als Biokatalysatoren.
3. Darüber hinaus sucht Müller im Moos nach antimikrobiellen Resistenzen: „Mich interessiert, wie viele Resistenzgene gegen Antibiotika in seinem Mikrobiom vorhanden sind.“Antibiotika sind die wichtigste Waffe bei der Behandlung bakterieller Infektionen. Der zum Teil inflationäre Einsatz in Medizin und Landwirtschaft gefährdet allerdings ihre Wirksamkeit, da Resistenzen entstehen. „Es wird zunehmend zu einem Problem, dass immer mehr Keime resistent gegen Antibiotika sind“, sagt Müller. Die Umwelt spielt dabei als natürliches Reservoir für Resistenzgene eine Rolle.
Bislang gibt es nur wenige Erkenntnisse zum Vorkommen von Antibiotikaresistenzen in ungestörten Ökosystemen. Auch das Resistom – also die Gesamtheit aller Antibiotika-Resistenzgene – von einheimischen Pflanzen wurde kaum erforscht.
4. Ihr Fazit: Die Pflanzen zeigen eine sehr hohe Diversität an Resistenzgenen. Überraschenderweise wirken diese nicht nur gegen natürliche, sondern auch gegen synthetische Antibiotika. Müller: „Das bedeutet, dass das genetische Potenzial überall in der Natur, auch in Pflanzen aus unberührten Systemen, vorhanden ist. Aber der Transfer von solchen Genen – und wir haben herausgefunden, dass es auch neue Gene gibt, die man noch nicht kennt, die dann später in Krankenhäusern ein Problem darstellen –, kommt hauptsächlich durch unser Tun. Der Mensch übt Druck auf die Mikroorganismen aus, indem er überall Antibiotika verteilt.“