Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Weg zu wirksameren Antibiotika

31.05.2005


Helmholtz-Institut entwickelt einen neuen Weg zu wirksameren Antibiotika



Antibiotika-Resistenzen sind in den letzten Jahren bedrohlich angestiegen. Durch die hohe Verschreibungsrate ist zum Beispiel in Frankreich die Resistenz von Pneumokokken auf 58 Prozent angewachsen. Mediziner schlagen Alarm. Pharmakologen suchen nach neuen antibiotisch wirksamen Substanzen. Im Helmholtz-Institut für Biomedizinische Forschung an der RWTH Aachen hat man dazu ein Verfahren entwickelt, das mit großer Reinheit und zu geringen Kosten antibiotische Substanzen zu produzieren erlaubt.



"Die Grundlage unserer Arbeit bilden Zuckermoleküle, die essentielle Bausteine vieler Antibiotika darstellen", schildert Univ.-Prof. Dr. Lothar Elling die nunmehr acht Jahre langen Anstrengungen. Im Rahmen von zwei EU-Projekten veränderten er und seine Doktoranden gezielt die Zuckerstrukturen von Antibiotika, um so ein möglichst breites Wirkungsspektrum zu erhalten. "Durch die Kombination der modifizierten Moleküle erhalten wir vielfache Varianzmöglichkeiten, die wir derzeit auf ihre Effektivität testen", so Elling.

Das Verfahren der kombinatorischen Biokatalyse, das vom Helmholtz-Institut mit Part-nern in Cambrigde, Freiburg, Hannover und Wuppertal entwickelt wurde, besteht aus drei Enzym-Modulen. Auf der Grundlage von Sacharose - dem gewöhnlichen Haushaltszucker - erstellen die Enzymtechnologen mit Hilde der Sucrose-Synthase (SuSy) das erste Zuckermolekül, das als Vorstufe zu weiteren Zuckermolekülen dient. Im nächsten Schritt wird diese Vorstufe durch eine Vielzahl von enzymatischen Schritten zu einem komplexen Zuckermolekül umgebaut. "So entstehen ausgehend vom nachwachsenden Rohstoff Saccharose sehr komplizierte Zuckermoleküle, die als Wirkkomponente in Vorstufen von Antibiotika eingebaut werden", erläutert Professor Elling weiter. Dies erfolgt in der dritten Phase durch enzymatischen Transfer der Zuckermoleküle auf das Grund-gerüst einer antibiotischen Struktur. Dabei bilden die eingesetzten Glykosyltransferasen als Nebenprodukt eine Substanz, die wieder in den ersten Schritt integriert werden kann. Dazu Professor Elling: "Dadurch erhalten wir einen geschlossenen Kreislauf für die Herstellung der komplexen Zuckermoleküle und ersparen uns eine aufwändige und kostenintensive Isolierung." Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Alternativ-Verfahren der kombinatorischen Biosynthese ist mit dieser Methode die Bildung von reinen Molekülstrukturen möglich, die preisgünstig in großen Mengen hergestellt werden können.

Das Verfahren wird derzeit im Helmholtz-Institut mit Enzymsäulen weiterentwickelt, die im Labormaßstab Synthesen in Größenordnungen von bis zu 500 Milligramm erreichen sollen. "Das reicht aus, um die erforderlichen Testreihen vorzunehmen", so Elling. Vier Substanzen haben bereits die Tests durchlaufen; sie sind alle antibiotisch aktiv, aber nur genauso wirksam wie ihre Grundstruktur. "Um Substanzen mit höherer Wirksamkeit zu entwickeln, müssen wir die Vielfalt der Möglichkeiten systematisch durchspielen", schildert Professor Elling die nächsten Herausforderungen. "Dazu wäre ein Industriepartner sehr willkommen, der die weitere Entwicklung mitgestaltet." Bis jedoch aus dem enzymatischen Säulenverfahren lebensrettende Medikamente werden, dauert es nach Einschätzung des Wissenschaftlers noch gute fünf Jahre. Das ist die Zeitspanne, die in der Regel von der Entwicklung bis zur serienmäßigen Produktion eines Antibiotika vergeht. Toni Wimmer

Weitere Informationen erhalten Sie bei
Univ.-Prof. Dr. Lothar Elling
Lehr-. Und Forschungsgebiet Biomaterialien der RWTH Aachen
Helmholtz-institut für Biomedizinische Technik
Worringer Weg 1
52074 Aachen
Telefon 0241/80-28850
E-Mail: l.elling@biotec.rwth-aachen.de

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de
http://www.biotec.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: Antibiotikum Helmholtz-Institut Zuckermolekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen
28.06.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Predicting eruptions using satellites and math

28.06.2017 | Earth Sciences

Extremely fine measurements of motion in orbiting supermassive black holes

28.06.2017 | Physics and Astronomy

Touch Displays WAY-AX and WAY-DX by WayCon

27.06.2017 | Power and Electrical Engineering