Der Methicillin-resistente Staphylococcus aureus, kurz MRSA, ist ein besonders berüchtigter Vertreter der multiresistenten Bakterien. Dieses Gram-positive Bakterium findet sich auf Haut und Schleimhäuten von bis zu 30 Prozent aller Menschen – meist ohne schwerwiegende Folgen. Bei immungeschwächten Patienten jedoch können diese Erreger schwere Hautinfektionen, Lungen- und Herzentzündungen und eine tödliche Blutvergiftung auslösen. Weil viele MRSA-Stämme inzwischen gegen mehrere Antibiotikaklassen immun sind, sind solche Infektionen oft mit gängigen Wirkstoffen nicht mehr zu stoppen. Es gibt sogar schon Berichte über erste Stämme dieser Krankenhauskeime, die auf kein einziges bekanntes Antibiotikum mehr reagieren.
Antibiotikum aus einem Bakterium
Auf der Suche nach neuen Antibiotika, die auch gegen diese multiresistenten Keime wirken, haben nun Roderich Süßmuth von der Technischen Universität Berlin und sein Team an einem auf den ersten Blick paradox wirkenden Ort gesucht: bei Bakterien. Die Logik dahinter: “Bakterien und Pilze stellen eine sehr gute Quelle für bioaktive Wirkstoffe dar, denn im Wettstreit um limitierte Ressourcen bekämpfen sich Mikroorganismen in der Natur gegenseitig. Dies können wir uns zunutze machen”, erklärt Süßmuth. Für ihre Studie analysierten sie die Substanzen, die vom Bakterium Microbacterium arborescens produziert werden – einer Art, die sich in Kultur gegen MRSA-Keime durchsetzt. Den Forschern gelang es, die gegen MRSA wirksame Substanz zu isolieren. “Die bioaktive Verbindung, die wir Microvionin getauft haben, zeigt schon bei minimalen Konzentrationen antibakterielle Effekte gegen MRSA und Streptococcus pneumoniae”, berichten die Wissenschaftler.
Als Süßmuth und seine Kollegen dann die Struktur und Biosynthese des Microvionins näher untersuchten, zeigte sich Überraschendes: Der antibakterielle Wirkstoff gehört zu einer ganz neuen Klasse von Lipopeptid-Antibiotika. “Wegen der strukturellen Merkmale, die Lanthipeptide mit Fettsäure-Einheiten kombiniert, schlagen wir dafür den Namen Lipolanthine vor”, so die Forscher. Die Entdeckung dieses ganz neuen Typs von Antibiotikum weckte bei ihnen die Frage, ob es noch weitere Wirkstoffe dieser Klasse gibt. Weil sie im Rahmen ihrer Studie bereits herausgefunden hatten, welche Gencluster für das Microvionin kodieren, konnten die Wissenschaftler nun in Gendatenbanken gezielt nach bakteriellen Genomen mit den gleichen oder ähnlichen DNA-Abfolgen fahnden.
Weitere Kandidaten identifiziert
Sie wurden fündig: Mehr als zehn potenzielle Kandidaten identifizierten Süßmuth und seine Kollegen. Aus einem der Bakterien, Nocardia terpenica, gelang es ihnen bereits, einen zweiten antibakteriellen Wirkstoff der neuen Klasse zu isolieren. Die Forscher sind zuversichtlich, bald noch weitere Vertreter der neuen Lipolanthine zu finden. “Wir versuchen natürlich nun, auch die anderen Moleküle zu isolieren und dann auch Rückschlüsse zwischen der Struktur und Bioaktivität zu ziehen, sagt Süßmuth. “Außerdem ist auch die Aufklärung der verbleibenden Schritte der Biosynthese für uns sehr interessant. Zu guter Letzt hoffen wir auch die Entwicklung von Microvionin zu einem nutzbaren Medikament vorantreiben zu können. Wir stecken bei diesem Projekt ja gerade erst in den Startlöchern und ich bin gespannt wie es jetzt weitergeht.”
