Gegen Bakterien und multiresistente Keime kann in Zukunft das antimikrobielle Peptid Clavanin-MO helfen. Ein Zusammenschluss aus ForscherInnen des Massachusetts Institute of Technology (MIT), der University of Brasilia und der University of British Columbia hat den Wirkstoff aus Meerestieren nun durch chemische Veränderung optimiert. 

In der Pressemitteilung des MIT heißt es, dass bis 2050 zehn Millionen Menschen jährlich durch gegen Antibiotika resistente Bakterien sterben, sollten keine neuen Medikamente entwickelt werden. Aus diesem Grund forschen viele WissenschaftlerInnen an den sogenannten antimikrobiellen Peptiden (AMP), „die nicht nur Bakterien, sondern auch andere Mikroben wie Viren oder Pilze abtöten können“. Das Team um Dr. Cesar de la Fuente, Mitautor der neuen Studie, hat nun ein AMP entwickelt, das viele Arten von Bakterien zerstören kann, sogar solche, die resistent gegenüber den meisten Antibiotika sind. „Eines unserer Hauptziele besteht darin, Lösungen für den Kampf gegen antiobiotische Resistenzen zu liefern“, sagt de la Fuente. 

Wie das alles funktioniert

Antimikrobielle Peptide werden von allen lebenden Organismen im Rahmen ihrer Immunabwehr produziert und töten Mikroben. Die Peptide stoßen Löcher in die Zellmembran der Eindringlinge und können dann verschiedene Ziele innerhalb der Zelle, zum Beispiel DNS, RNS oder Proteine, sprengen. Des Weiteren tragen die AMPs dazu bei, das Immunsystem des Wirts zu aktivieren und so Leukozyten auf den Plan zu rufen, die mittels Sekretion chemischer Substanzen ebenfalls die eindringenden Mikroben bekämpfen. 

Für viele Jahre wurde bereits an den AMPs geforscht, vor allem angesichts zunehmender Resistenz der Bakterien gegen existierende Medikamente. Die in der Natur auftretenden Peptide können aus bis zu 20 verschiedenen Aminosäuren zusammengesetzt sein – eine große Menge möglicher Variationen in ihrer Sequenz sei also möglich. Cesar de la Fuente erklärt zudem, dass ein Abstimmen auf spezifische Funktionen ebenso realisierbar sei.

Die Studie

Davon ausgehend wurde in der vorliegenden Studie das Peptid Clavanin-A aus marinen Manteltieren isoliert. Schon das Original tötet mehrere Arten Bakterien, aber die ForscherInnen entschieden sich dafür, es noch effektiver zu machen. AMPs haben hydrophobe Bestandteile, die ausschlaggebend für die bakterizide Wirkung sind. Durch Hinzugabe fünf weiterer Aminosäuren wurde der hydrophobe Anteil erhöht und die bakterizide Wirkung stieg wie erhofft an – die neue Verbindung trägt den Namen Clavanin-MO. Bei Tests an mit Straphylokokken infizierten Mäusen stieg die Überlebensrate von 40 auf 60 Prozent. Ein weiterer Vorteil dieser Methode: Septische Reaktionen, also Entzündungserscheinungen, die durchaus lebensbedrohlich sein können, werden eingedämmt. „In diesem einen Molekül befindet sich ein synthetisches Peptid, das Mikroben töten kann – sowohl für Medikamente anfällige als auch resistente – und gleichzeitig als entzündungshemmender Vermittler agiert sowie eine schützende Immunität verstärkt“, erklärt de la Fuente.

:Tobias Möller