Was kommt nach den Antibiotika?

Verzweiflung und Ratlosigkeit machen sich unter den behandelnden Ärzten breit. Eine Patientin wie Bernadette Smith hat bis dahin keiner von ihnen erlebt.

Auf einer Indien-Reise hat Smith sich das Bein gebrochen, musste vor Ort in einem Krankenhaus behandelt werden. Doch zurück im US-Bundesstaat Nevada dann die böse Überraschung. Die Rentnerin hat von ihrer Reise mehrere blinde Passagiere mitgebracht: multiresistente Bakterien der Gattung Klebsiella.

Es ist ein medizinischer Fall, der Experten in Unruhe versetzt. Als die Ärzte von Bernadette Smith versuchten, die Blutvergiftung der alten Dame zu bekämpfen, schlug keines der verwendeten Antibiotika an. Bis zuletzt bemühten sich die Mediziner, ein Gegenmittel gegen die Klebsiella-Bakterien zu finden. Insgesamt setzten sie 26 verschiedene Antibiotika ein – vergebens. Mehr standen dem Krankenhaus nicht zur Verfügung, weil in den USA nicht mehr zugelassen sind. Und Experten sind sich sicher: Mehr wird es auch in Zukunft nicht geben. Denn während immer mehr Bakterien Resistenzen gegenüber dem bisher wichtigsten Medikament der Menschheit entwickeln, stagniert die Forschung auf der Suche nach neuen Antibiotika. Seit Jahren wurde kein neuer Wirkstoff patentiert.

"Antibiotika sind eine aussterbende Medikamentengattung", erklärt Markus Graf Matuschka von Greiffenclau, Gründer des Biotechnologieunternehmens Lysando. Schon vor Jahren wird der Geschäftsmann darauf aufmerksam, dass der Menschheit die Antibiotika ausgehen, dass immer mehr multiresistente Keime in der Erde und in den Krankenhäusern lauern, aber kein Mittel gegen sie gefunden wird. Also beschließt er im Jahr 2009, zusammen mit talentierten Forschern in einem Labor in Regensburg nach einer Alternative zu Antibiotika zu suchen. Heute, knapp zehn Jahre später, stehen von Greiffenclau und seine Kollegen kurz davor, die Geschichte der Medizin neu zu schreiben.

Will man verstehen, wieso die Forschung nicht an die Zukunft der Antibiotika glaubt, muss man erst einmal verstehen, wie Antibiotika funktionieren. "Ein Antibiotikum ist wie eine Atombombe“, erklärt Dr. Martin Grießl von Lysando. "Man schluckt Tabletten, um unliebsame Bakterien, also Krankheitserreger, loszuwerden.“

Doch genau da kommt bereits das erste Problem dieser Medikamente zum Tragen. "Antibiotika unterscheiden nicht zwischen den Bakterien, die der Körper braucht, und denen, die sie abtöten sollen.“ Das Medikament holt also zu einem effektiven Rundumschlag aus – und vernichtet fast alles, was keine Resistenz gegen den Wirkstoff entwickelt hat. Und da gibt es gleich ein weiteres Missverständnis, mit dem von Greiffenclau aufräumen möchte. "Bei jedem Einsatz von Antibiotika bleiben Bakterien zurück, die lernen, mit dem für sie eigentlich tödlichen Wirkstoff umzugehen“, erklärt der Lysando-Gründer. "Meistens sind das gar keine Bakterien, die für uns gefährlich werden.“

Ein Problem stellt das trotzdem dar, denn: "Bakterien kommunizieren untereinander, auch wenn sie nicht miteinander verwandt sind.“ So kommt es vor, dass für uns schädliche Erreger von harmlosen Bakterien den Schlüssel zum Überleben eines Antibiotikums überreicht bekommen– allerdings nur bis zu einem bestimmten Grad. Denn wenn die Wissenschaft von Resistenzen spricht, ist dieser Begriff eigentlich irreführend. "Antibiotika können diese Bakterien schon noch töten", erläutert von Greiffenclau und fügt an: "nur braucht man dafür dann irgendwann Dosierungen, die auch den Menschen das Leben kosten würden.“

Also stellten sich den Forschern aus Regensburg gleich zwei Fragen. Schaffen wir es, ein Medikament zu entwickeln, gegen das ein Erreger keine Resistenzen ausbilden kann? Und gelingt es uns, dass dieses Medikament nur die Erreger zerstört, die dem Körper wirklich schaden? Mit ihrem Wirkstoff Artilysin, da sind sich von Greiffenclau und Dr. Grießl sicher, könnte ihnen jetzt genau das gelungen sein.

"Im Grunde sind Artilysine Designer-Proteine", erklärt Grießl. Und diese Designer-Proteine basieren auf sogenannten Bakteriophagen, Viren, die sich an Bakterien anhaften und sie zum Platzen bringen. Die Enzyme, die der Grundstein von Lysandos Medikament bzw. Wirkstoff sind, werden von den Bakteriophagen kodiert und mit sogenannten "targeting peptides", also speziellen Aminosäuren, kombiniert.

Was auf den ersten Blick sehr kompliziert wirkt, lässt sich so zusammenfassen: Lysando entwickelt viele verschiedene Wirkstoffe, die jeweils nur nach einer Bakterienspezies suchen und an diese andocken können. Während ein Antibiotikum zum Rundumschlag ausholt, suchen Artilysine im Körper nur nach dem einen Erreger, den sie zerstören sollen, und bringen die entsprechenden Bakterien zum Platzen. "Und das gelingt sogar deutlich schneller als bei einem klassischen Antibiotikum", verrät Dr. Grießl. "Während ein Antibiotikum Tage braucht, um zu wirken, reden wir bei Artilysin von einigen Minuten."

Tatsächlich ist die Wirkungsweise von Phagen der Forschung schon länger bekannt. Doch wegen ihres schmaleren Wirkspektrums wurde ihnen in der modernen Medizin kaum Beachtung geschenkt. Dr. Grießl und seine Kollegen machen jetzt jedoch aus der Not eine Tugend. Die Designer-Enzyme von Lysando scheinen nämlich die Schwächen der Bakteriophagen überwunden zu haben. So fanden die Forscher aus Regensburg heraus, dass es den Ziel-Bakterien nicht gelingt, sich durch eine Mutation vor Artilysinen zu schützen. Auch eine Resistenzbildung, wie es beim Einsatz von Antibiotika der Fall ist, schließen Forscher aus. Der Grund: Während Antibiotika in Bakterien eindringen und in deren Stoffwechsel eingreifen, wirken Artilysine unmittelbar. Sie zerstören den Erreger, bevor der weiß, was ihn getroffen hat. Die Bakterien bekommen also gar nicht erst die Chance, sich an ihren Gegenspieler anzupassen.

Zwar greifen die programmierten Artilysine immer nur eine Bakterienspezies an, doch auch darauf haben Dr. Grießl und seine Kollegen eine schnelle Antwort gefunden. "Bei Erkrankungen wie einer Blutvergiftung kann man natürlich keine Tests machen, bei denen man erst einmal überprüft, welche Erreger genau bekämpft werden müssen“, erklärt der Forscher. Doch das sei auch gar nicht nötig. "Deshalb fertigen wir Präparate an, die alle möglichen Erreger einer solchen Erkrankung abdecken." Die überschüssigen Artilysine, die nicht auf den Erreger zutreffen, richten im Körper keinen Schaden an. Zum einen reagieren sie nicht mit anderen Bakterien oder Zellen des Körpers, zum anderen überleben sie ohnehin nicht lange in unserem Organismus.

Doch für von Greiffenclau hört die Fantasie bezüglich des Anwendungsgebiets von Artilysinen nicht in der Medizin auf. "Antibiotika werden ja auch in anderen Bereichen eingesetzt", erläutert er. Und das hat katastrophale Folgen. "Durch den Einsatz von Antibiotika in der Landwirtschaft haben wir in unseren Böden gigantische Kolonien resistenter Erreger herangezüchtet." Erreger, die uns allen gefährlich werden könnten, solange Artilysine nicht als Medikamente zugelassen werden. "Das kann ein langwieriger Prozess sein", erklärt Dr. Grießl. Einige Ärzte verwenden Artilysine nach Absprache mit Patienten aber schon heute – mit Erfolg.