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Planctomyceten

Bakterien aus dem Meer als neue Quelle für Antibiotika

Mikrobiologen der Uni Jena ist es gelungen, mehrere Dutzend bislang wenig beachtete Bakterien aus dem Meer im Labor zu kultivieren, genauer zu bestimmen und einem Wirkstoffscreening zugänglich zu machen. Sie entdeckten einige unbekannte Arten mit Potenzial für neuartige Antibiotika.
Daniela Hüttemann
29.11.2019
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Mit Tauchrobotern und wissenschaftlichen Tauchern nahm das Team um Professor Dr. Christian Jogler von der Friedrich-Schiller-Universität in Jena an insgesamt zehn Orten Proben: im Mittelmeer, in der Nord- und Ostsee, im Schwarzen Meer sowie im Atlantik, im Pazifik und im Nordpolarmeer. Die Forscher hatten es dabei gezielt auf sogenannte Planctomyceten abgesehen.

»Wir wissen, dass Planctomyceten in Gemeinschaften mit anderen Mikroorganismen leben und mit diesen um Lebensraum und Nährstoffe konkurrieren«, erklärt Jogler. Daher hätten diese Bakterien vermutlich im Laufe von Jahrmillionen biochemische Strategien zum Überleben entwickelt, darunter vielleicht auch pharmakologisch interessante. Die Fähigkeit, Antibiotika zu produzieren, ist unter Bakterien nicht gleichmäßig verteilt. »Sie ist vor allem in Mikroorganismen mit komplexen Lebensweisen zu finden, einer ungewöhnlichen Zellbiologie und großen Genomen«, so Jogler.

Den Forschern gelang es, insgesamt 79 neue Planctomyceten in Reinkultur zu bringen – eine wichtige Leistung, bedenkt man, dass 99 Prozent der bekannten Bakterienarten bislang als unkultivierbar gelten und damit für die Erforschung und Entwicklung neuer Antibiotika nicht genutzt werden können. »Zusammen bilden diese Reinkulturen 31 neue Gattungen und 65 neue Arten«, ergänzt Dr. Sandra Wiegand, die Erstautorin der Studie, die im Fachjournal »Nature Biology« veröffentlicht wurde.

Die Wissenschaftler charakterisierten die neuen Arten umfangreich. Das Potenzial, kleine Moleküle wie Antibiotika zu produzieren, sei genauso untersucht worden wie die Prozesse der zellulären Signalverarbeitung. Diese seien ein Maß für die Komplexität der mikrobiellen Lebensweise und damit ein weiterer Hinweis auf eine Antibiotikaproduktion. »Die Ergebnisse dieser Analysen belegen, dass die neu gewonnenen Planctomyceten außergewöhnlich komplexe Lebensweisen besitzen und über das Potenzial verfügen, neue Antibiotika produzieren zu können«, erklärt die Forscherin. Spannend ist auch die Entdeckung, dass sich die Planctomyceten ganz anders teilen als alle anderen kritischen pathogenen Bakterien, wie Jogler ergänzt. 

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