Fast zwei Millionen Menschen sterben jährlich an Pilzinfektionen. Die Tendenz steigt, denn derzeit stehen nur drei verschiedene Wirkstoffklassen zur Bekämpfung zur Verfügung, und gegen diese entwickeln mehr und mehr Pilzstämme Resistenzen. Der 2009 entdeckte Pilz Candida auris, der sich als Krankenhauskeim verbreitet und insbesondere bei immungeschwächten Patienten tödliche Infektionen verursachen kann, ist teils sogar gegen alle derzeit bekannten Fungizide resistent. Die amerikanische Gesundheitsbehörde CDC listet Candida auris daher als akute Bedrohung.
Wirkstoffsuche in wenig erforschten Umgebungen
Ein Team um Fan Zhang von der University of Wisconsin-Madison hat nun einen vielversprechenden neuen Wirkstoff identifiziert, der sich in Labor- und Tierversuchen als wirksam gegen Candida auris und weitere Pilzinfektionen erwiesen hat: das Fungizid Turbinmicin. Dabei handelt es sich um ein natürliches Molekül, produziert von einem Bakterium, das auf Seescheiden lebt. „Bakterien sind reiche Quellen von Molekülen. Aber viele der terrestrischen Ökosysteme wurden schon ziemlich stark für die Entdeckung von Medikamenten genutzt“, sagt Zhangs Kollege Tim Bugni. Wer sich in diesen stark erforschten Gebieten auf die Suche begibt, findet oft lediglich Wirkstoffe, die bereits bekannt sind.
Um ganz neue Wirkstoffe zu entdecken, suchte Bugnis Team daher in einer bislang wenig beachteten Umgebung: „Es gibt eine immense bakterielle Vielfalt im Meer und diese wurde bisher kaum untersucht“, so Bugni. Von 2012 bis 2016 sammelten die Forscher Meerestiere in den Florida Keys und untersuchten deren Mikrobiom. Dabei identifizierten sie fast 1500 verschiedene Actinobakterien – eine weit verbreitete Klasse von Bakterien, aus denen in der Vergangenheit schon mehrere Antibiotika gewonnen wurden. 174 Bakterienstämme wählten die Forscher anhand ihrer chemischen Diversität für die weitere Analyse aus. Mit einem Screeningverfahren testeten sie, inwieweit von den Bakterien produzierte Moleküle gegen Pilze wie Candida auris helfen.
Hochgradig effektiv und gut verträglich
Als besonders wirksam stellte sich dabei ein Molekül heraus, dem die Forscher den Namen Turbinmicin gaben. An 39 Proben von Patienten mit verschiedenen Pilzinfektionen bekämpfte Turbinmicin die schädlichen Pilze schon bei geringen Konzentrationen und umging dabei alle bekannten Resistenzmechanismen. „Das deutet darauf hin, dass es keine Kreuzresistenzen gibt und dass Turbinmicin potenziell einen anderen Wirkmechanismus hat als die bisher bekannten Fungizide“, schreiben die Forscher.
An Mäusen überprüften Zhang und Kollegen zudem die Sicherheit und Wirksamkeit des neu entdeckten Mittels in vivo. Da sich viele zelluläre Prozesse bei Pilzen, Tieren und Menschen ähneln, scheitern neue Fungizide oft daran, dass sie sich als giftig erweisen. Turbinmicin jedoch rief bei keiner der behandelten Mäuse Nebenwirkungen hervor – selbst bei einer Dosis, die dem Tausendfachen der zur Behandlung notwendigen Konzentration entsprach. Gleichzeitig bekämpfte es sehr effektiv die Pilzerkrankung.
