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Teufelskreis Antibiotikaresistenzen – neue Wege, ihn zu durchbrechen

Eine große Gruppe antibiotikaresistenter Bakterien, die lebensgefährliche Infektionen verursachen, soll es bald mit einem mächtigen Gegner zu tun bekommen: derzeit wird an Methoden geforscht, ein Antibiotikum im industriellen Maßstab herzustellen, das dem vor knapp hundert Jahren entdeckten Penicillin ebenbürtig ist.

Gesundheit

1928 machte Alexander Fleming eine Entdeckung, die die Medizin revolutionieren sollte. Mit der neuen Substanz konnten heute als harmlos geltende Infektionen behandelt werden, die damals oft tödlich endeten. Benannt wurde sie nach dem Schimmelpilz Penicillin, aus der sie isoliert wurde. Penicillin erwies sich als hochwirksames Mittel gegen Infektionen aller Art. So erlebte auch die Pharmaindustrie einen deutlichen Aufschwung, und es begann die Suche nach weiteren Antibiotika (Substanzen, die aus Mikroorganismen gewonnen und gegen bakterielle Infektionen eingesetzt werden), um mehrere der weltweit tödlichsten Infektionskrankheiten in den Griff zu bekommen. In den letzten Jahren bildeten sich durch den allgegenwärtigen Einsatz von Antibiotika verstärkt Resistenzen aus, während die Entwicklung neuer Antibiotika stagnierte und lebensbedrohliche Infektionen wieder auf dem Vormarsch sind. Das neue Antibiotikum Lantibiotic NAI-107 hat sich als äußerst wirksam im Kampf gegen ein breites Spektrum an so genannten multiresistenten grampositiven Erregern erwiesen. Die Toxizität der Substanz wird derzeit in Phase I der klinischen Prüfung getestet. Ausschlaggebend für einen Markterfolg ist jedoch nicht nur die medizinische Wirkung, sondern auch, ob es im industriellen Maßstab in entsprechender Qualität herzustellen ist, da eine Kommerzialisierung sonst unmöglich ist. Ein europäisches Konsortium entwickelt derzeit unter Federführung italienischer KMU (kleinerer und mittlerer Unternehmen) im Rahmen des EU-finanzierten Projekts LAPTOP (Lantibiotic production: Technology, optimization and improved process) das Antibiotikum NAI-107. NAI-107 ist ein Stoffwechselprodukt des Bakteriums Microbispora sp. Allerdings, und das ist die größte Hürde, lässt es sich nicht auf synthetische Weise herstellen. Um es in ausreichender Menge zu gewinnen, muss eine zuverlässige bakterielle Fermentation und Rückgewinnung gewährleistet sein. Ein Entwurf der Genomsequenz von Microbispora wurde generiert und charakterisierte die Wechselwirkung zwischen dem NAI-107-Komplex und dessen Zielstruktur. Indem die wichtigsten Voraussetzungen für eine zuverlässige Produktion identifiziert wurden, konnten Methoden zur Herstellung optimaler Nährmedien (um die Bakterien zu versorgen und die Produktion von NAI-107 anzuregen) im industriellen Maßstab entwickelt werden. Derzeit befasst man sich mit der Rückgewinnung und dem so genannten Downstreamprocessing (Reinigung von Zwischenprodukten) von NAI-107. Gelingt LAPTOP die industrielle Herstellung dieses neuen Antibiotikums, könnten lebensbedrohliche Infektionen bald Geschichte sein, ähnlich wie beim Penicillin im letzten Jahrhundert.

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