Infektionen Wie Antibiotika zielsicher werden könnten

Nährboden: Eine Pilzkultur wird in einer Petri-Schale zur Antibiotika-Forschung angesetzt.

(Foto: dpa)

Neue Antibiotika sollen Krankheitserreger töten, nützliche Besiedler des menschlichen Körpers dagegen verschonen.

Von Hanno Charisius

Pressekonferenz mit Ada Yonath am Weizmann-Institut, Rehovot, Israel. 16 Reporterinnen und Reporter und die Nobelpreisträgerin eingequetscht in einem winzigen Raum. Mit einer lässigen Geste ihrer rechten Hand wischt die 76-Jährigen die letzte Frage aus dem Raum. Ein Besucher wollte wissen, wie der Nobelpreis für Chemie im Jahr 2009 ihr Leben verändert hat. Darüber will sie aber nicht reden, sie will lieber ihr neuestes Projekt vorstellen: neue Antibiotika, die gezielt die Krankheitserreger töten, die nützlichen Mitbewohner des Menschen aber verschonen. Die Medikamente reichern sich zudem nicht mehr in der Umwelt an, weil sie sich nach einiger Zeit selbst auflösen.

Die Lösung liegt laut Yonath in den Ribosomen. Das sind molekulare Fabriken, die in jeder lebenden Zelle nach den Bauplänen des Erbguts Eiweißstoffe herstellen. Yonath und ihre Mitarbeiter haben herausgefunden, dass sich diese Proteinmaschinen bei verschiedenen Bakterienarten unterscheiden. "Ausgangspunkt war die Beobachtung, dass Bakterien unterschiedlich auf Antibiotika reagieren", erzählt Yonath.

Erst vor wenigen Wochen veröffentlichte ihr Team eine Auflistung von charakteristischen Merkmalen der Ribosomen von Bakterien der Art Staphylococcus aureus im Fachblatt PNAS. Die Unterschiede zu anderen Bakterien seien groß genug, um passgenaue Antibiotika zu entwickeln, die speziell Staphylococcus-Ribosomen außer Betrieb setzen, die anderer Bakterienarten jedoch nicht beeinträchtigen, sagt Yonath.

Diese Methode, gezielt eine Bakterienart auszuschalten, habe sie mit Kollegen bereits zum Patent angemeldet. Auch einen Wirkstoffkandidaten zur gezielten Bekämpfung von Staphylococcus aureus gebe es bereits. Das Bakterium ist in Krankenhäusern ein Problemkeim. Es gibt viele Stämme, die gegen Antibiotika resistent sind und vor allem stark geschwächten Patienten gefährlich werden können.

Wider die Wissenslücken

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Ada Yonath war die Erste, die einen Weg fand, um Aufbau und Struktur der Ribosomen aufzuklären. Fast zwanzig Jahre versuchte sie vergeblich, den Aufbau der Proteinmaschinen zu entschlüsseln. Im Jahr 2001 veröffentlichte sie dann einen Fachaufsatz, in dem sie beschreiben konnte, wie fünf verschiedene Antibiotika an Ribosomen von Bakterien binden und diese so außer Funktion setzen. Damals leitete Yonath noch eine Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut in Hamburg und benutzte die Strahlung des Teilchenbeschleunigers Desy, um die Feinstrukturen der Ribosomen auszuleuchten.

Wenn die hilfreichen Bakterien zugrunde gehen, drohen Allergien und Immunkrankheiten

Weil kein Lebewesen ohne Proteine leben kann, sind Ribosomen der perfekte Angriffspunkt, um Krankheitserreger auszuschalten. Mehr als die Hälfte aller heute genutzten Antibiotika hemmen, blockieren oder verstopfen zielgerichtet die Ribosomen von Bakterien, aber nicht die von Menschen oder Tieren.

Das funktioniert, weil sich Bakterien- und die meisten menschlichen Ribosomen in ihrem Aufbau unterscheiden. Allerdings können die Wirkstoffe bislang nur schlecht zwischen Krankheitserregern und nützlichen Mikroben unterscheiden, was üble Folgen haben kann. Denn die Bakterien, die auf dem menschlichen Körper und vor allem im Darm leben, sind wichtige Dienstleister für ihren Gastgeber. Gehen sie zugrunde, etwa durch zu häufigen Gebrauch von Antibiotika, drohen Allergien, Immunerkrankungen, Stoffwechselstörungen und womöglich sogar psychische Probleme, so vermuten heute viele Forscher. Antibiotika, die nur ganz gezielt gegen eine Bakterienart wirken, könnten das gesunde Mikrobiom des Menschen verschonen.