2/2019
UNIZEIT
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© Uni Graz/Kernasenko

Keim-Angriff

Antibiotika galten jahrzehntelang als zuverlässiges Allheilmittel gegen Infektionskrankheiten. Doch die Bakterien sind schlauer als die Medikamente und haben Wege gefunden, die Pharma-Keulen zu überleben – mit fatalen Folgen für PatientInnen: Allein in der EU sterben jährlich 25 000 Menschen an resistenten Keimen, weltweit könnten es bis 2050 zehn Millionen pro Jahr sein. An der Universität Graz beschäftigen sich unter anderem Stefan Schild und Joachim Reidl mit der Problematik.

von Dagmar Eklaude


Antibiotika-Resistenzen sind eine enorme globale Bedrohung. Ohne rasche Gegenmaßnahmen kann diese Entwicklung dazu führen, dass bald einfache Erkrankungen oder kleine Verletzungen zur Todesursache werden“, schildert Molekularbiologe Joachim Reidl. Um das abzuwenden, müsste zunächst der Einsatz der Medikamente drastisch reduziert werden. Studien belegen, dass widerstandsfähige Erreger besonders dort zu finden sind, wo große Mengen an Antibiotika verwendet werden: in Krankenhäusern, im Umfeld der Massentierhaltung oder in den Abwässern großer Generika-Produzenten in Indien und China. „Von dort werden durch Reisetätigkeiten die Keime auch zu uns geschleppt“, ergänzt Stefan Schild. Er ortet in der großzügigen Verschreibung der Medikamente – sie werden bei uns nach Herz-Kreislauf-Mitteln am häufigsten verabreicht – ein weiteres Problem. „Für die Kassen ist ein Breitbandantibiotikum billiger als die genaue Diagnose des Erregers, die eine gezieltere Behandlung möglich machen würde.“

Schlagkraft
Die keimtötenden Medikamente sind auf eine bestimmte Zielstruktur „programmiert“, an der sie ihren „Feind“ erkennen. Das müssen allerdings ganz spezifische Merkmale sein, damit nicht auch für den Körper lebenswichtige Bakterien zerstört werden. In den letzten sechzig Jahren wurde nur eine Handvoll solcher „Targets“ identifiziert. Die Krankheitserreger selbst hingegen sind wesentlich flexibler, können ihre Struktur verändern oder von sich aus Antibiotika unschädlich machen. Sie haben nämlich im Zuge ihrer jahrtausendealten Evolutionsgeschichte eine Vielzahl von Strategien entwickelt, um sich selbst gegen andere Stämme zu schützen.
Dieser Mechanismen bedient sich auch die Pharmaindustrie – rund neunzig Prozent der derzeit gängigen Antibiotika werden aus Bakterien gewonnen. In den letzten Jahren haben sich allerdings die meisten großen Konzerne aus der Forschung zurückgezogen. Nahezu alle neuen keimtötenden Mittel sind nur eine Variation früherer Tabletten-Generationen und werden daher in absehbarer Zeit unwirksam sein. Bei einer exponentiell ansteigenden Zahl resistenter Erreger ist es für die Branche unwirtschaftlich geworden, in diesen Kampf zu investieren. „Neue Andockstellen bei den pathogenen Bakterien lassen sich kaum finden“, ergänzt Reidl. Es braucht also dringend neue Strategien, um den gesundheitspolitischen Super-GAU zu verhindern. „Da ist die Schwerpunktforschung an Universitäten dringend gefragt“, betonen die beiden Wissenschafter.

Joachim Reidl und Stefan Schild

Vorbeugung
Die Eindämmung von Infektionskrankheiten durch Hygienemaßnahmen und prophylaktische Impfungen sind für Schild die wichtigsten und sinnvollsten Schritte, damit Antibiotika erst gar nicht benötigt werden. „Bei Keuchhusten, Hämophilus influenzae – das Hirnhautentzündungen auslösen kann – oder Pneumokokken hat das bereits Erfolg gezeigt“, erklärt der Molekularbiologe. Er ist mit seinem Team unter anderem an der Entwicklung von Impfstoffen und Therapien gegen bakteriell verursachte Atemwegserkrankungen, Mittelohrentzündungen und Infektionen des Darmtrakts beteiligt. Im Rahmen einer Firmenkooperation erforscht Schild derzeit immuntherapeutische Maßnahmen gegen den Akne-Erreger Propionibacterium acnes. „Dieser macht auch zunehmend Probleme bei Implantaten, etwa einer neuen Herzklappe oder einem künstlichen Hüftgelenk“, beschreibt er.

Maßgeschneiderte Behandlungen
Eine weitere Strategie gegen Resistenzen sind spezifische Medikamente gegen einzelne Keime. Dafür muss man von jedem Erreger die arteigene Zielstruktur erforschen, was aufwändig und teuer ist. „Auf diese Art und Weise kann man aber Dosis und Dauer der Behandlung stark reduzieren“, betont Joachim Reidl. Am Institut für Molekulare Biowissenschaften laufen mehrere Forschungsprojekte, um die Physiologie der pathogenen Bakterien genau zu erforschen und neue Andockstellen für Antibiotika zu finden. Streptokokken, die etwa Hals-, Rachen und Lungenentzündungen auslösen können, Staphylokokken, die unter anderem eitrige Infektionen der Haut hervorrufen, und E. coli sind die häufigsten Problemkeime. Sehr intensiv und erfolgreich arbeiten Schild und sein Team an Strategien gegen das Cholera-Bakterium. Die wissenschaftliche Untersuchung von Krankheitserregern kann nur unter peniblen Sicherheitsmaßnahmen erfolgen. Neue, hochmoderne Labors, die derzeit am Campus entstehen, werden in Kürze noch bessere Möglichkeiten eröffnen.