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New York City – US-Forscher haben ein Antibiotikum entwickelt, dass die Biofilmbildung von Bakterien verhindert. Der neue Wirkstoff zeigte in ersten Untersuchungen in Nature Chemical Biology (2009: doi:10.1038/nchembio.153) keine Anzeichen einer Resistenzneigung. Alle bekannten Antibiotika töten Bakterien ab oder blockieren wenigstens die Vermehrung durch Zellteilung. Der daraus resultierende Selektionsdruck führt dazu, dass sich früher oder später resistente Mutanten bilden, die dem Angriff der Antibiotika entgehen.

Der Wirkstoff, den Vern Schramm vom Albert Einstein College of Medicine in New York City entwickelt hat, tötet die Bakterien nicht ab. Er versucht nur, deren Virulenz herabzusetzen. Angriffspunkt ist dabei eine Eigenschaft von Bakterien, die Forscher als „quorum sensing“ bezeichnen. Sie beschreibt die Fähigkeit von Einzellern, die Anzahl anderer Einzeller in ihrer Umgebung abzuschätzen.

Das ist wichtig, da einigen Bakterien in größeren Gruppen (wenn ein Quorum erreicht ist) ihr Verhalten ändern. Sie setzen dann Stoffe frei, die das Überleben der Gesamtgruppe sichern. Dies kann beispielsweise ein Biofilm auf einem medizinischen Katheter sein, in welchem die Erreger unerreichbar für konventionelle Antibiotika sind. 

Das „quorum sensing“ setzt voraus, dass die einzelnen Bakterien den anderen ihre Anwesenheit mitteilen. Dazu geben die einzelnen Bakterien Signalproteine, sogenannte Autoinducer an die Außenwelt ab. Wenn ihre Konzentration eine bestimmte Schwelle (das Quorum) überschreitet, beginnen die Bakterien mit der Produktion eines Biofilms. 

Das von Schramm entwickelte Antibiotikum (genau genommen wurden drei Wirkstoffe untersucht) verhindert (durch die Hemmung eines Zwischenprodukts des Enzyms MTAN) die Synthese eines Autoinducers in den Bakterien Vibrio cholerae und E. coli 0157:H7. Die Folge ist eine deutliche Reduktion der Biofilmbildung, ohne dass die Überlebensfähigkeit der Erreger herabgesetzt wurde.

Schramm postuliert nun, dass es wegen des fehlenden Selektionsdrucks nicht zur Entwicklung einer Resistenz kommen kann. Er hat das Antibiotikum an 26 aufeinanderfolgenden Generationen der beiden Bakterien getestet, ohne eine Abschwächung der Wirkung festzustellen. Ob dies allerdings auch beim dauerhaften Einsatz beim Menschen der Fall wäre, bleibt abzuwarten.

Ebenfalls unklar ist die Verträglichkeit des Antibiotikums. Schramm argumentiert zwar, dass es beim Menschen kein dem MTAN entsprechendes Enzym gibt, was aber wohl nicht ausschließt, dass ein solches nicht doch noch gefunden wird. Schließlich sind Bakterien und Menschen, wenn auch nur sehr entfernt, biologisch verwandt. © rme/aerzteblatt.de