Forschende haben ein leistungsstarkes neues Antibiotikum identifiziert. Der bedeutende Fund gelang allerdings nicht durch die Erschließung unbekannten Terrains, sondern durch einen erneuten Blick auf ein bereits gut erforschtes Gebiet.
Die Verbindung Pre-Methylenomycin-C-Lacton wurde von einem Team der University of Warwick im Vereinigten Königreich und der Monash University in Australien entdeckt. Obwohl sie bislang noch nie nachgewiesen worden war, stammt sie aus einer Bakterienart, die Wissenschaftler seit Jahrzehnten untersuchen.
Möglicherweise kann der Stoff dabei helfen, Bakterien zu bekämpfen, die gegenüber modernen Behandlungen zunehmend widerstandsfähig geworden sind. Tatsächlich handelt es sich um eine chemische Zwischenstufe, die bei der Herstellung eines anderen Antibiotikums entsteht: Methylenomycin A.
Pre-Methylenomycin-C-Lacton aus einem bekannten Bakterium
„Bemerkenswerterweise ist das Bakterium, das Methylenomycin A und Pre-Methylenomycin-C-Lacton produziert – Streptomyces coelicolor – eine Modellart für die Antibiotikaproduktion, die seit den 1950er-Jahren intensiv erforscht wird“, sagt die Chemikerin Lona Alkhalaf von der University of Warwick.
„In einem derart vertrauten Organismus ein neues Antibiotikum zu finden, war eine echte Überraschung.“
In Labortests erwies sich Pre-Methylenomycin-C-Lacton gegen grampositive Bakterien als 100-mal wirksamer als Methylenomycin A. Gerade diese Bakterienarten werden immer besser darin, die derzeit verfügbaren Antibiotika zu umgehen.
Für die Entdeckung untersuchte das Forschungsteam Methylenomycin A genauer. Dazu veränderte es Gene, die an der biosynthetischen Produktionskette des Antibiotikums beteiligt sind, um die jeweilige Funktion der Gene zu bestimmen. Anschließend prüften die Wissenschaftler die dabei entstandenen Verbindungen, die als biosynthetische Zwischenprodukte bezeichnet werden, auf antibiotische Aktivität.
„Methylenomycin A wurde ursprünglich vor 50 Jahren entdeckt. Obwohl es mehrfach synthetisiert wurde, hat offenbar niemand die synthetischen Zwischenprodukte auf ihre antimikrobielle Aktivität untersucht“, sagt der Chemiker Greg Challis von der University of Warwick.
Wirksamkeit gegen MRSA und VRE
Das Team stellte fest, dass Pre-Methylenomycin-C-Lacton gegen die Bakterien wirksam ist, die sowohl Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) als auch Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) verursachen. Diese beiden Infektionen gehören zu den Erkrankungen, die für bestehende Antibiotika besonders schwer zu behandeln sind.
Besonders vielversprechend ist, dass Enterococcus-Bakterien, die 28 Tage lang ununterbrochen Pre-Methylenomycin-C-Lacton ausgesetzt waren, keine Resistenz dagegen entwickelten. Das deutet darauf hin, dass die Verbindung langfristig wirksam bleiben könnte.
Fachleute sind zunehmend besorgt über Antibiotikaresistenzen, die bereits jedes Jahr für Millionen Todesfälle verantwortlich sind. Da sich Bakterien fortlaufend weiterentwickeln, besteht ein dringender Bedarf an neuen und robusten Arzneimitteln zur Behandlung von Infektionen.
Weitere Tests und neue Wege der Antibiotikaforschung
Als Nächstes sind weitere präklinische Untersuchungen und Labortests für Pre-Methylenomycin-C-Lacton erforderlich, um sein Potenzial als Antibiotikum vollständig zu verstehen. Dies betrifft sowohl die Wirkmechanismen der Verbindung als auch die Krankheitserreger, gegen die sie wirkt.
Die Forschenden sehen zudem Chancen darin, die Zwischenprodukte anderer Antibiotika genauer zu untersuchen, um weitere ähnliche Verbindungen aufzuspüren.
„Diese Entdeckung deutet auf ein neues Paradigma für die Antibiotikaentdeckung hin“, sagt Challis.
„Indem wir Zwischenprodukte in den Synthesewegen vielfältiger Naturstoffe identifizieren und testen, könnten wir starke neue Antibiotika mit einer höheren Widerstandsfähigkeit gegen Resistenz finden, die uns im Kampf gegen antimikrobielle Resistenzen unterstützen werden.“
Die Studie wurde im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.
Kommentare
Noch keine Kommentare. Sei der Erste!
Kommentar hinterlassen