Antibiotika aus dem Erdboden

Der Erdboden enthält eine Vielzahl von Bakterien, die zukünftig für die Herstellung von Antibiotika genutzt werden könnten. Forscher der Rockefeller University haben es geschafft, aus einer Bodenprobe den genetischen Code für zwei neue potentielle Antibiotika zu entschlüsseln.

Ihre Wirkung soll den derzeit stärksten Antibiotika gleichkommen. Rolf Hömke vom Verband Forschender Arzneimittelhersteller bestätigt im Gespräch mit pressetext, dass Bodenentnahmen immer wieder als Quelle medizinisch wertvoller Bakterien genutzt werden. „In ähnlicher Weise wurde in der Vergangenheit aus einer norwegischen Bodenprobe der Wirkstoff Cyclosporin, ein Medikament für Organtransplantationen, gewonnen“, so der Berliner Arzneimittelexperte.

Ein Teelöffel Gartenerde enthält etwa 10.000 Bakterien. Nur ein Prozent davon sind derzeit für Antibiotika und andere Medikamente einsetzbar, bei den restlichen 99 Prozent ist die Entzifferung des Genmaterials bisher noch nicht gelungen. „Erfolgreiche Trennung der verschiedenen Bakterien oder ihrer DNA von Proben aus der Natur ist oft das Hauptproblem“, erklärt Hömke. „Erst wenn sichergestellt ist, dass die DNA nur von einer einzigen Art stammt, kann sie im Labor sinnvoll vermehrt werden.“ Dies stelle eine sehr anspruchsvolle Aufgabe dar.

Bei den eingeholten Bodenproben ist das den New Yorker Forschern scheinbar gelungen. Nach Erwärmung der Proben isolierten sie deren DNA und untersuchten sie nach einer Sequenz namens OxyC, die bei Antibiotika wie Vancomycin oder Teicoplanin häufig vorkommt. Die Bodenproben verschiedener Länder wiesen im Test jeweils zumindest eine zuvor unbekannte Variante der OxyC-Sequenz auf. Die Forscher verwendeten Enzyme der geklonten Gene mit den neuen OxyC-Sequenzen zur Erzeugung antibiotischer Derivate. Diese sollen nicht nur Bakterien mit der Wirkung der bisher stärksten Medikamente bekämpfen, sondern auch andere einzigartige Strukturelemente aufweisen, die bisher noch unbestimmte medizinische Vorteile liefern könnten.

Die Nachfrage nach neuen Wirkstoffen für Antibiotika ist groß. „Zunehmend gibt es Fälle, in denen die meisten Antibiotika nichts ausrichten können“, sagt Hömke. Die Zuverlässigkeit der Antibiotika sei in den vergangenen Jahren aufgrund resistenter Erreger gesunken, zudem suche man in den Labors auch nach Antibiotika für bisher nur langwierig behandelbare Krankheiten wie Tuberkulose oder Borreliose.

Die US-Forscher hoffen, hier eine positive Entwicklung durch ihre Forschungsmethode auszulösen: „Es gibt eine Unzahl weiterer ungenutzter Strukturen, zu denen man durch kulturunabhängige Sortierungsmethoden Zugang erhält“, so der New Yorker Forschungsleiter Sean Brady. Die Natur bietet somit einen Vorrat bislang noch unbekannter Gesundheitswirkstoffe.