Antibiotika gehören zu den elementarsten Medikamenten unserer Zeit. Ihnen ist es zu verdanken, dass kleinste Infektionskrankheiten nicht mehr unbedingt mit dem Tod der Betroffenen enden müssen. Doch 90 Jahre nach der zufälligen Entdeckung des Penicillins durch den Briten Alexander Fleming verliert die Medikamentengruppe für manche Krankheiten ihre Wirksamkeit. Im März diesen Jahres wurde bekannt, dass sich ein Brite mit einer multiresistenten Form der Gonorrhoe infizierte. Die altgedienten Antibiotika – sogar solche aus der Gruppe der nur im äußerten Notfall eingesetzten Reserveantibiotika – sind machtlos gegen die Infektion. Dieser Entwicklung wollten die RUB-Forscher Prof. Stefan Huber und Dr. Christian Merten entgegensteuern. In quantenmechanischen Berechnungen ist es ihnen gemeinsam mit Nadine Zumbrägel und Professor Harald Gröger von der Universität Bielefeld gelungen, Teilstrukturen Penicillin-basierter Antibiotika selektiv herzustellen. Durch das gezielte Design solcher Strukturen soll es in Zukunft möglich sein, so genannte Substanzbibliotheken aufzubauen, also einen Pool, den die pharmazeutische Industrie nutzen kann, um neue Wirkstoffe aufzufinden.

Bochumer Berechnung

Nachdem es Zumbrägel und Gröger gelungen war, so genannte 3-Thiazoline, eine Vorstufe der Penicillin-basierten Antibiotika, in hochselektiver Weise ohne Nebenreaktion zu reduzieren, sorgten die Bochumer Wissenschaftler Huber und Merten durch quantenmechanische Berechnung für die Nachvollziehbarkeit der Ergebnisse. Außerdem gelang es Merten, mittels Spektroskopie die räumliche Struktur der Zielmoleküle aufzuklären.

Die durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Förderprogramm „Biotechnologie 2020+, Nächste Generation biotechnologischer Verfahren“ geförderte Doktorarbeit von Nadine Zumbrägel sowie die Beiträge der Exzellenzclusters „Ruhr explores solvation“-Mitglieder (Resolv) Merten und Huber könnten sich als Grundlage für eine stark erweiterte Antibiotika-Entwicklung erweisen. Hiermit wäre die Forschung in der Lage, Multiresistenzen, die durch den vermehrten Einsatz von Antibiotika in der Tierzucht entstehen, zu verhindern.         

 :Justinian L. Mantoan