Neuer Enzym-Mix tötet gefährliche Bakterien
RPI-Forscher aus den USA entwickeln Verfahren, gegen das sich keine Resistenzen mehr bilden
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Krankheitserregende Bakterien werden mit neuem Enzym bekämpft (Foto: rpi.edu) |
Troy (pte019/11.10.2019/13:00) Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) http://rpi.edu haben einen Weg gefunden, antimikrobielle Enzyme zu bilden, die Krankheitserreger auf eine Art bekämpfen, die keine Resistenz auslöst. "Unsere Idee war es, im Prinzip das Vorgehen der Natur zu nutzen, es aber zu verbessern", sagt Experte Jonathan Dordick, der auch Mitglied des Zentrums für Biotechnologische und Interdisziplinäre Studien am RPI http://biotech.rpi.edu ist.
Smarter modularer Aufbau
Um zu leben und zu wachsen, produzieren die neuen Enzyme Autolysin, das die eigenen Zellwände zerstört und einen Teilungs- sowie Vermehrungsprozess fördert. Im Kampf gegen andere Bakterien nutzen sie einen ähnlichen Prozess. Sie produzieren Bacteriocine, die das Wachstum von gegnerischen Mikroorganismen hemmen oder sogar beenden. Ein dritter natürlicher Weg, Bakterien zu bekämpfen, besteht im Einsatz von Bakteriophagen, das sind Viren, die die Mikroorganismen aus deren Innerem bekämpfen.
"Es ist für Krankheitserreger äußerst schwer, gegen diese natürlichen Gegner Resistenzen zu entwickeln. Wenn sie Resistenzen etwa gegen Autolysin entwickelten, könnten sie sich nicht mehr teilen", so Dordick. Das würde bedeuten, dass sie keinen Schaden mehr anrichten könnten. Die Enzyme, die Bakterien angreifen, sind modular aufgebaut. Ein Modul heftet sich an die Zellwand, ein anderes durchlöchert sie - das attackierte Bakterium hat keine Chance.
Bisschen besser als die Natur
Die Enzyme, die die Natur produziert, sind äußerst spezifisch. Sie richten sich stets gegen ein bestimmtes Bakterium. Die RPI-Forscher machten sich deshalb daran, die Kombinationen, die die Natur hervorbringt, zu verbessern. "Unsere Idee war: Können wir nach dem Vorbild von Legobauten vorgehen und den Andockmechanismus des einen Enzyms mit der Zerstörungskraft des anderen Enzyms koppeln?"
Mit einem solchen "Lego-Enzym" bekämpfen die Forscher derzeit erfolgreich das Bakterium Staphylococcus aureus, das bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem Lungen- und Hirnhautentzündung, Endokarditis und sogar ein toxisches Schocksyndrom sowie Sepsis verursachen kann. "Unser Ansatz macht den Weg frei für die Entwicklung von wirkungsvollen antibakteriellen Enzymsystemen", unterstreicht Dordick abschließend.
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