Optimierte Darobactine als Schlüssel zur Behandlung chronischer Lungenerkrankungen?
Ein Forscherteam von Universität und Fraunhofer IME Giessen optimierte ein neuartiges Antibiotikum und untersuchte die Wirksamkeit gegen resistente gramnegative Erreger.
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Resistenz (AMR) bei Bakterien stellt die Gesundheitssysteme weltweit vor grosse Herausforderungen, zumal es längst nicht mehr nur herkömmliche Antibiotika betrifft. Dies zeigt sich auch am Beispiel chronischer Lungenerkrankungen: Selbst neue Medikamente sind oft wirkungslos für die Behandlung von Infektionen, die von gramnegativen Erregern wie Pseudomonas aeruginosa, einem relevanten Erreger der Lungenentzündung, verursacht werden. Um den Betroffenen helfen zu können, müssen innovative Antibiotika mit einem neuen Wirkmechanismus entwickelt werden.
Einem Forscherteam der Justus-Liebig-Universität Giessen (JLU)ist es nun gelungen, ein neuartiges Antibiotikum zu entwickeln, das gezielt gramnegative Erreger angreift. Die Substanzen sind aktiv gegen multiresistente Pseudomonas-Stämme.
Naturstoffklasse der Darobactine und Analoga
Das Team von Naturstoff-Forschern am Institut für Insektenbiotechnologie der JLU und des Giessener Fraunhofer-Instituts IME unter der Federführung von Prof. Dr. Till Schäberle hat im Rahmen der aktuellen Studie die Naturstoffklasse der Darobactine, an deren Entdeckung sie im Jahr 2019 beteiligt waren, weiter optimiert.
- «Es handelt sich um neuartige Peptide, die gramnegative Bakterien an einem bislang klinisch nicht genutzten Wirkort angreifen», erläutert Prof. Schäberle.
- «Bisher zeigen die Darobactine, bei sehr guter antimikrobieller Aktivität in-vivo, keine Zelltoxizität – eine Kernvoraussetzung für den Einsatz als Antibiotikum», so Schäberle weiter.
- Durch biotechnologische Arbeiten im Bereich der Naturstoffforschung habe man die Produktion dieser Substanz verbessert.
- Vor allem sei es nun gelungen, neue Analoga zu generieren.
Die Giessener Forscher haben eine biotechnologische Plattform entwickelt, um die Substanzen aus der Naturstoffklasse der Darobactine herzustellen und entsprechend zu verändern. Sie optimierten die Substanzen und testeten die Moleküle zusammen mit einem Wissenschaftlerteam im Dr. von Haunerschen Kinderspital am LMU Klinikum München gegen multiresistente Erreger, die von Patienten mit Cystischer Fibrose (CF) stammen.
PD Dr. Ulrich von Bothvom LMU Klinikum München sucht nach neuen Behandlungsoptionen bei teils schwerstkranken Patienten. Er erklärt: «Gegen multiresistente gramnegative (MRGN) Erreger wirken nur noch die letzten Reserveantibiotika. Insbesondere bei der wichtigen unterstützenden antibiotischen Behandlung von Cystischer Fibrose bedeutet dies oft ein deutlich erhöhtes Risiko an toxischen Nebenwirkungen für die Patienten.» Die jetzt publizierten Forschungsergebnisse, so erklärt von Both weiter, könnten ein wichtiger Schritt sein, der langfristig Hoffnung auf eine erfolgreiche Behandlung auch von Patienten mit Cystischer Fibrose macht.
Gegen mehrere Erreger wirksam
Mitautorin Laura Kolberg, ebenfalls München, ergänzt: «Jeder zweite hier untersuchte von CF Patienten isolierte Pseudomonas-Keim ist bereits gegen die neuen Reserveantibiotika-Kombinationspräparate Ceftazidim/Avibactam und Ceftolozan/Tazobactam resistent. Der Wirkstoff Cefiderocol war nur noch gegen zwei Drittel der Isolate in vitro wirksam.» Dr. Michael Marner, Giessen, ist dennoch zuversichtlich: «Dahingegen ist die neue Substanzklasse der Darobactine sehr vielversprechend, da sie nicht nur gegen Pseudomonas-Erreger, sondern auch gegen weitere klinisch relevante Erreger wie Klebsiella pneumoniae und Acinetobacter baumannii wirksam ist.»PS
