Alte Wirkstoffe, neue Methoden |
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14.02.2018 10:32 Uhr |
Von Daniela Hüttemann / Neue Optionen zur Behandlung multiresistenter Bakterien werden dringend gebraucht. Intensiv suchen Forscher nach neuen Wirkstoffklassen. Andere Wissenschaftler hingegen setzen auf altbekannte Substanzen und untersuchen sie mit den heute verfügbaren Methoden.
»Von den rund 3000 bis heute entdeckten Antibiotika wird bislang nur eine Handvoll von Wirkstoffklassen eingesetzt«, sagte Dr. Alex O’Neill vom Antimicrobial Research Centre der Universität Leeds in einer Pressemitteilung. Zum Höhepunkt der Antibiotikaforschung Mitte des 20. Jahrhunderts seien viele verschiedene chemische Substanzen mit antibakteriellen Eigenschaften untersucht worden, doch nur ein kleiner Anteil hat es überhaupt in die klinische Entwicklung geschafft. Dass es sich lohnt, genauer hinzusehen, zeigten beispielsweise die Arzneistoffe Daptomycin, Fidamoxcin sowie die Pleuromutiline, die es auch erst in einem späteren Anlauf in die Klinik geschafft haben.
Gemische statt Moleküle
O’Neill und sein Team wollen nun weitere bekannte Substanzen mit den modernen Möglichkeiten der Wissenschaft erneut untersuchen. Wie das gehen kann, zeigen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals »Scientific Reports« am Beispiel der Wirkstoffklasse der Actinorhodine (DOI: 10.1038/s41598-017-17232-1). Entdeckt wurden diese antibakteriellen Substanzen in den 1940er-Jahren. Ihre Entwicklung wurde jedoch nicht weiterverfolgt, da ihr antibakterielles Potenzial als zu schwach galt – ein Trugschluss, meint O’Neill. Die damaligen Forscher hätten innerhalb der Substanzklasse nicht genügend differenziert und zum Beispiel Substanzgemische statt einzelner Moleküle getestet.
γ-Actinorhodin beispielsweise zeige eine potente und selektive Hemmung wichtiger grampositiver Bakterien wie Staphylococcus aureus und Enterokokken. Dabei wirke es anders als bislang angewendete Antibiotika und habe ein extrem niedriges Potenzial zur Entwicklung von Resistenzen. Der genaue Wirkmechanismus ist allerdings noch unklar. Vermutlich alkylieren Actinorhodine die DNA. Eventuell katalysieren sie auch die Produktion toxischer Spiegel von Wasserstoffperoxid. O’Neill zufolge könnte auf Basis von γ-Actinorhodin ein neues Antibiotikum bis zur Marktreife entwickelt werden.
Eine andere Substanz hat die Arbeitsgruppe von Dr. Michael Webb, ebenfalls von der Universität Leeds, im Blick: Pentylpantothenamid, erstmals untersucht in den 1970er-Jahren. Damals fanden Forscher heraus, dass die Substanz das Wachstum von E.coli stoppt, ohne die Bakterien zu töten – nur wie, blieb unklar. Webb und sein Team konnten vor Kurzem im Fachjournal »Biochemistry« zeigen, dass Pentylpanthenamid den PanDZ-Komplex der Bakterien angreift (DOI: 10.1021/acs.biochem.7b00509). Dadurch können sie nicht mehr das für sie lebenswichtige Vitamin B5 herstellen. Auf dieserBasis sollen nun Moleküle designt werden, die effektiver diesen Angriffspunkt nutzen können.
Fosfomycin neu betrachtet
Auch in bekannten Wirkstoffen steckt noch Potenzial: Fosfomycin ist in den meisten europäischen Ländern in Tablettenform als einmalige 3-Gramm-Dosis bei unkomplizierten Harnwegsinfekten zugelassen. In einer Dosierung von 6 bis 12 Gramm pro Tag aufgeteilt auf drei Dosen könnte es in oraler Formulierung aber auch bei der Behandlung systemischer Infektionen mit multiresistenten Bakterien helfen, haben jetzt Forscher des Centre for Human Drug Research im niederländischen Leiden anhand eines pharmakokinetischen Modells berechnet. In ihre Berechnungen flossen pharmakokinetische Daten aus verschiedenen früheren Veröffentlichungen ein.
»Wir zeigen, dass es realisierbare Alternativen gibt zur langwierigen und kostenintensiven Entwicklung neuer Antibiotika«, betont Seniorautor Dr. Jasper Stevens im Fachjournal »Pharmacology Research & Perspectives« (DOI: 10.1002/prp2.378). Das berechnete Einnahmeschema müsste nun in einer klinischen Studie überprüft werden. /
