„Sie haben sich mit einem multiresistenten Keim infiziert“, lautet immer häufiger eine gefürchtete Diagnose. Viele bakterielle Krankheitserreger lassen sich durch die gängigen Antibiotika nicht mehr abtöten, denn sie haben genetische Merkmale entwickelt, die sie vor der Wirkung dieser Substanzen schützen. Besonders berüchtigt ist in diesem Zusammenhang etwa der sogenannte Krankenhauskeim MRSA – ein multiresistenter Stamm des Bakteriums Staphylococcus aureus. Wenn kein Antibiotikum mehr anschlägt, kann eine Infektion mit diesem Keim zu einer lebensgefährlichen Blutvergiftung führen – einer Sepsis. Dabei handelt es sich um ein gewaltiges Problem in der Medizin: Schätzungen zufolge ist weltweit etwa jeder fünfte Todesfall auf solche unkontrollierten und körperweiten Infektionen zurückzuführen.
Wespengift im Visier
Somit ist klar: Es besteht enormer Bedarf an alternativen Wirkstoffen zu den bisherigen Antibiotika. Traditionell stammen viele der Wirkstoffe von pilzlichen Organismen, doch mittlerweile hat sich die Suche nach Quellen für neuartige Substanzen auf viele Lebewesen erweitert. Die Forscher um César de la Fuente von der University of Pennsylvania in Philadelphia beschäftigen sich in diesem Zusammenhang mit dem Potenzial von Wirkstoffen aus tierischen Giften. In ihrem Fokus stand dabei das Peptid Mastoparan-L, das den zentralen Wirkstoff des Gifts der Wespenart Vespula lewisii bildet. Es hatte in Voruntersuchungen eine antibakterielle Wirkung gezeigt und rückte deshalb ins Visier der Forscher. Doch wie jeder weiß, der schon einmal von einer Wespe gestochen wurde, sind die Toxine der Insekten auch für uns problematisch.
Wie die Forscher erklären, zerstört das natürliche Mastoparan-L rote Blutkörperchen und löst entzündliche Reaktionen aus, die bei anfälligen Personen zu einem lebensgefährlichen anaphylaktischen Schock führen können. Im Rahmen ihrer Studie haben die Wissenschaftler deshalb nun ausgelotet, inwieweit sich die erwünschten und problematischen Aspekte des Moleküls durch gezielte Veränderungen seiner Merkmale optimieren lassen.
Sie führten dazu zunächst eine umfassende Datenbankrecherche zu den bekannten antibakteriell wirkenden Peptiden durch. So identifizierten sie ein offenbar typisches Strukturmerkmal dieser Substanzen, das eine Funktion im Zusammenhang mit der antibakteriellen Wirkung vermuten ließ: das sogenannte Pentapeptid-Motiv. Anschließend modifizierten sie dann durch Techniken des Proteindesigns gezielt das Mastoparan-L aus dem Wespengift: Sie ersetzen den Abschnitt, den sie für die Ursache der Toxizität für menschliche Zellen hielten, durch das zuvor identifizierte Pentapeptid-Motiv. Es bestand somit die Hoffnung auf einen Doppelerfolg: Das veränderte Peptid Mast-MO könnte erhöhte Schlagkraft gegenüber Mikroben besitzen und gleichzeitig unbedenklich für den Einsatz beim Menschen sein.
