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Schweizer Forschende entdecken neues Antibiotikum

Forschende haben eine neue antibiotisch wirksame Substanz entdeckt – auf der Blattoberfläche eines weit verbreiteten Ackerunkrauts.
Die Wildpflanze Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) kommt in Europa häufig vor. (Bild: Getty)

Die Wildpflanze Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) kommt in Europa häufig vor. (Bild: Getty)

(sda) Viele der heute verwendeten Antibiotika wurden auf der Basis von Naturstoffen entwickelt, die Bakterien selber produzieren, um andere Bakterien abzuwehren. Gesucht und gefunden hat man diese Stoffe vor allem im Boden. Nun haben sich Julia Vorholt und Jörn Piel vom Institut für Mikrobiologie der ETH Zürich einem anderen Ökosystem zugewandt: der Blattoberfläche von Pflanzen. In einem vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützten Projekt untersuchen sie Bakterienstämme von der Blattoberfläche der Acker-Schmalwand.

Dieser Mikrokosmos, Phyllosphäre genannt, ist sehr nährstoffarm. «Das führt zu grossem Konkurrenzdruck», sagt Vorholt. «Deshalb produzieren Bakterien unterschiedlichste Stoffe, mit denen sie ihren Lebensraum verteidigen». Die Forschenden untersuchten mehr als zweihundert Bakterienstämme, die sich alle auf der in Europa häufig vorkommenden Wildpflanze Acker-Schmalwand finden. Für die Stämme lagen deren Genome entschlüsselt vor, wurden aber bislang kaum gezielt analysiert. «Wir haben nun nach Genclustern gesucht, welche die Produktion von Stoffen steuern und sich so auf andere Bakterien auswirken könnten», erklärt Vorholt.

Welchen Einfluss diese Stoffe haben, testeten sie parallel dazu im Labor: Sie fanden 725 antibiotische Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Stämmen, die somit dazu führen, dass sich bestimmte Bakterien nicht mehr vermehren. «Die grosse Frage war, ob wir nur Stoffe gefunden haben, die bereits bekannt sind, oder ob wir auf Verbindungen mit ganz neuen Eigenschaften gestossen sind», so Piel. Dies nämlich wäre für die Antibiotikaforschung äusserst wichtig: Sie sucht nach neuen Antibiotika mit Wirkmechanismen, die sich von denen der jetzigen Medikamente deutlich unterscheiden und so bestehende Antibiotikaresistenzen überwinden.

Ein gänzlich neuer Stoff

Um festzustellen, ob neue Antibiotika vorliegen, mussten Vorholt und Piel die genauen chemischen Zusammensetzungen studieren. Dabei entdeckten sie mehrere antibiotisch wirkende chemische Stoffe. Einer davon, von den Forschenden Macrobrevin benannt, weist eine absolut neuartige chemische Struktur auf.

Nun wird abgeklärt, ob Microbrevin und andere neu endteckte Substanzen auch gegen Bakterien wirken, die beim Menschen Krankheiten auslösen. Noch höher als diese Möglichkeit schätzt Piel aber den Erfolg ein, gezeigt zu haben, dass es in der bisher wenig erforschten Phyllosphäre noch sehr viele Naturstoffe für Antibiotika zu entdecken gibt: «Dieses unglaublich vielfältige Ökosystem kann mit Sicherheit noch sehr viele neue Ansätze für die Medizin liefern.»

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