Neues Antibiotikum Manikomycin gegen multiresistente Keime entdeckt

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Hamburg hat in einem bereits intensiv untersuchten Bodenbakterium einen bislang unbekannten antibiotischen Wirkstoff entdeckt. Das Antibiotikum mit dem Namen Manikomycin wirkt gegen multiresistente Bakterien und könnte langfristig zur Entwicklung neuer Behandlungsoptionen beitragen. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin „Nature“ veröffentlicht.

Die Suche nach neuen Antibiotika gilt als eine der drängendsten Aufgaben der modernen Medizin. Viele der heute eingesetzten Wirkstoffe stammen ursprünglich aus Naturstoffen, die von Pilzen oder Bakterien produziert werden. Besonders Strahlenpilze, sogenannte Actinomyceten, haben in der Vergangenheit zahlreiche Antibiotika geliefert. Lange galt diese Gruppe jedoch als weitgehend ausgeschöpft, weil viele Stämme bereits intensiv untersucht worden sind.

Genau hier setzt die neue Studie an. Neben der Universität Hamburg waren daran Forscher der McMaster University in Ontario und der University of Illinois in Chicago beteiligt. Sie untersuchten das Bodenbakterium Streptomyces rimosus, das vor allem als Produzent des Antibiotikums Oxytetracyclin bekannt ist. Dieser Wirkstoff wird unter anderem zur Behandlung bakterieller Infektionen der Augen eingesetzt. Mithilfe verbesserter Verfahren gelang es dem Team nun, aus demselben Bakterium einen weiteren, bislang unbekannten Wirkstoff zu isolieren.

„Durch den Einsatz verbesserter Trennverfahren konnten wir zeigen, dass selbst gut untersuchte Stämme antibiotikaproduzierender Actinomyceten neue chemische Gerüste mit einzigartigen Wirkmechanismen liefern können“, sagt Max Berger, Doktorand am Fachbereich Chemie der Universität Hamburg und Co-Hauptautor der Studie.

Besonders bedeutsam ist die Entdeckung, weil Manikomycin gegen Bakteriengruppen wirksam ist, die gegen mehrere gängige Antibiotika resistent sind. Nach Angaben der Forscher ist der neue Wirkstoff zudem nicht anfällig für Resistenzmechanismen, die bei klinisch verwendeten Antibiotika bereits eine Rolle spielen.

Damit könnte Manikomycin einen Ansatzpunkt für neue Therapien bieten – auch wenn bis zu einer möglichen Anwendung beim Menschen noch umfangreiche weitere Untersuchungen nötig sind.

Die Ausbreitung multiresistenter Keime stellt Krankenhäuser und Gesundheitssysteme weltweit vor erhebliche Probleme. Bakterien können Resistenzen entwickeln, wenn Antibiotika häufig oder unsachgemäß eingesetzt werden. In der Folge verlieren bewährte Medikamente ihre Wirkung, Infektionen werden schwerer behandelbar, Krankenhausaufenthalte verlängern sich und das Risiko schwerer Krankheitsverläufe steigt.

Besonders gefährdet sind Patienten mit geschwächtem Immunsystem, ältere Menschen sowie Menschen nach Operationen oder mit intensivmedizinischer Behandlung. In Deutschland starben allein im Jahr 2019 nach Angaben des Robert-Koch-Instituts (RKI) rund 45.000 Menschen im Zusammenhang mit einer antibiotikaresistenten Infektion; davon knapp 10.000 unmittelbar durch einen resistenten Erreger.

Hinzu kommt, dass die Entwicklung neuer Antibiotika seit Jahren nur langsam vorankommt. Während resistente Erreger sich weiter ausbreiten, ist die Zahl neu zugelassener Wirkstoffklassen begrenzt.

Für Pharmaunternehmen ist die Antibiotika-Forschung oft wirtschaftlich wenig attraktiv, weil neue Mittel möglichst zurückhaltend eingesetzt werden sollen, um erneute Resistenzbildung zu vermeiden. Umso wichtiger sind neue Strategien, mit denen bislang übersehene Naturstoffe entdeckt und für die Wirkstoffentwicklung nutzbar gemacht werden können.

Erste präklinische Untersuchungen liefern Hinweise darauf, dass Manikomycin grundsätzlich Potenzial besitzt. In Versuchen mit Mäusen zeigte der Wirkstoff eine akzeptable Verträglichkeit. In frühen Infektionsmodellen blieb die Wirksamkeit allerdings noch hinter den Erwartungen zurück. Ein Grund dafür könnte sein, dass Manikomycin im Blutplasma vergleichsweise schnell abgebaut wird und dadurch nicht lange genug in ausreichender Konzentration im Körper verfügbar ist.

„Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine unzureichende Plasmaexposition und nicht eine grundsätzliche Inaktivität für die geringe Wirksamkeit verantwortlich ist“, erklärt Berger. Aus Sicht der Forscher könnte es daher möglich sein, die pharmakologischen Eigenschaften des Wirkstoffs durch weitere Forschung zu verbessern.

Die Entdeckung zeigt zugleich, dass auch gut bekannte Mikroorganismen weiterhin eine wichtige Quelle für neue Antibiotika sein können. Statt ausschließlich nach bislang unbekannten Bakterien zu suchen, könnte es sich lohnen, bereits erforschte Stämme mit moderneren Analyse- und Trennverfahren erneut zu untersuchen. Für die Antibiotika-Forschung ist das ein ermutigendes Signal: Selbst in scheinbar vertrauten biologischen Quellen können noch Wirkstoffe verborgen sein, die neue Wege im Kampf gegen resistente Keime eröffnen.