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Gram-negative Bakterien: Neue Antibiotikaklasse entdeckt

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Forscher haben Vertreter einer bislang medizinisch ungenutzte Naturstoffklasse derart modifiziert, dass sie in Zell- und Tierversuchen gegen multiresistente gram-negative Bakterien wirkten – und zwar gegen ein breites Spektrum von Pathogenen. Sollten sich die sogenannten Arylomycine als wirksam und sicher beim Menschen herausstellen, könnten sie die erste neue Wirkstoffklasse gegen gram-negative Erreger seit mehr als fünfzig Jahren sein. Die Schwierigkeit liegt darin, dass gram-negative Bakterien wie Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii eine doppelte Zellmembran haben, die viele Antibiotika davon abhält, die Zielstruktur zu erreichen.

Ein Team um Dr. Christopher Heise vom Pharmaunternehmen Genentech untersuchte nun Derivate von Arylomycinen. Das sind makrozyklische Lipopeptide aus Streptomyces, einer Gattung der Actinobakterien. Sie hemmen die bakterielle Typ-1-Signalpeptidase (SPase), ein essenzielles Enzym der Zellmembran, das andere Enzyme in Proteine und Peptide spaltet. Bei gram-negativen Bakterien ist die SPase zwischen der zytoplasmatischen und der äußeren Membran angesiedelt. Bislang dachte man, dass dieses Ziel von Arylomycinen nicht erreicht wird, da die Naturstoffe selbst nicht durch die äußere Membran gelangen.

Das scheint jedoch kein Hindernis für das synthetische Arylomycin mit dem Kürzel G0775 zu sein. Es hat eine höhere Targetspezifität und bessere, atypische Penetrationseigenschaften als die Naturstoffe, berichten die Forscher im Fachjournal «Nature». In Zellkulturen reagierten Bakterien, die fast gegen alle verfügbaren Antibiotika resistent sind, empfindlich auf G0775, was Versuche an Mäusen bestätigten. (dh)

DOI: 10.1038/s41586-018-0483-6

 

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13.09.2018 l PZ

Foto: Fotolia/Sebastian Kaulitzki