Neues Antibiotikum entdeckt – „Halicin“ als effektives Mittel gegen Antibiotika-resistente Erreger
Wissenschaftler haben mit Hilfe von künstlicher Intelligenz ein neues Antibiotikum entdeckt. Das sogenannte Helicin erwies sich als ein sehr vielversprechendes Mittel im Kampf gegen Keime und Bakterien, deren zunehmende Resistenz gegen Antibiotika große Sorgen bereitet. Die neue Studie weckt Hoffnungen, denn das unter Tausenden Stoffen entdeckte Helicin wirkt anders als die bisher verwendeten Antibiotika und könnte dauerhaft gegen viele Krankheiten wirksam sein.
Neues Antibiotikum im Kampf gegen multiresistente Keime
Heutzutage werden Antibiotika geradezu massenweise eingesetzt. Nicht nur Tiere erhalten das Mittel vorsorglich, auch Hausärzte verschreiben es - selbst dann, wenn die Antibiotika eigentlich gar nicht wirksam gegen die Erkrankung sind (z.B. gegen Viren oder einfache Erkältungen). Durch diese überflüssige Verwendung wird Bakterien die Möglichkeit gegeben, eine Resistenz zu entwickeln, indem sie mutieren. Das Ergebnis ist, dass das Antibiotikum nicht mehr gegen die jeweiligen Keime wirkt und es muss ein neues Antibiotikum her.
Und hier wird es problematisch, denn trotz ständiger Forschung kommt es kaum zu Fortschritten. Die steigende Resistenz bereitet auch der WHO Sorgen. Diese entwickelte 2019 deshalb einen Plan, mit deren Hilfe gegen multiresistente Erreger vorgegangen werden soll. Nicht nur sollen demnach die Medikamente weniger "verschwenderisch" eingesetzt, sondern auch neue Mittel gefunden werden.
Halicin als vielversprechendes Mittel
Die Studie wurde von James Collins, Wissenschaftler an der Massachusetts Institute of Technology, und seinem Team durchgeführt. Ziel war es, unter 6000 Substanzen Stoffe mit Molekülen zu entdecken, deren atomare Substanzen und Strukturen möglichst wenig den bereits bekannten Antibiotika ähnelten. Zu diesem Zweck erhielt ein Algorithmus die notwendigen Informationen zu eben diesen Eigenschaften, die er mit Substanzen aus einer Datenbank verglich. Bald entdeckte der Algorithmus ein potenziell neues Antibiotikum, das noch dazu für Menschen gut verträglich sein soll.
Im Test an unterschiedlichen Bakterienstämmen, die man im Labor heranwachsen ließ, erwies sich das Halicin als äußerst wirksam auch gegen bereits resistente solche. Darunter waren auch Bakterien, die in der Liste der WHO für Erreger figurieren, für die äußerst dringend ein neues Antibiotikum benötigt wird (Mycobacterium tuberculosis, Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii). Dennoch gab es eine Ausnahme: Ein Lungenkeim mit dem Namen Pseudomonas aeruginosa war nicht mit dem Halicin behandelbar.
Auch bei den anschließenden Tierversuchen mit Mäusen bewies das vielversprechende Mittel seine Wirksamkeit.
Wie das neue Antibiotika wirkt
Das Mittel Halicin wirkt anders als andere Antibiotika. Es greift die Zellmembran an und verhindert, dass die Bakterien und Keime ihren nötigen Energieträger (ATP - Adenosintriphosphat) herstellen können. Das wiederum führt zum Absterben des Organismus. Der Erstauthor Jonathan Stokes erklärt: "Um sich vor solch einem Angriff auf die Zellmembran zu schützen, reicht es nicht, wenn ein Bakterium an einer oder an wenigen Stellen mutiert. Dafür wären deutlich komplexere Mutationen nötig."
Erste Mutationen, die Erreger gegen Antibiotika resistent machen, entwickeln sich oft bereits nach nur ein bis drei Tagen. Das Halicin hingegen zeigte auch nach ganzen 30 Tagen keinerlei Anzeichen für beginnende Mutationen. Nichtsdestotrotz sind weitere Untersuchungen notwendig, bevor der Stoff für die Behandlung an Menschen zugelassen wird, um Nebenwirkungen auszuschließen. Tests durchlaufen auch weitere Substanzen, die der Algorithmus als potenzielles neues Antibiotikum erkannt hat.
Mehr über die Studie erfahren Sie im Artikel aus dem Fachmagazin "Cell".
