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Infektiologie 3. September 2008

Lebensmittelzusatz gegen Tuberkulose

Synthetische Biologie trägt Früchte: Mit einem weit verbreiteten Lebensmittelzusatz lässt sich der Tuberkulose-Erreger austricksen. Dies zeigt eine Arbeit von Forschern am Departement Biosysteme (D-BSSE), die in Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS (10.1073/pnas.0800663105) veröffentlicht wurde.
Die Tuberkulose ist weltweit wieder auf dem Vormarsch. Die WHO registriert rund neun Millionen Neuerkrankungen jährlich, rund 50 Millionen Leute sind mit einem Stamm von Mycobacterium tuberculosis infiziert, der gegen die Antibiotika Isoniazid und Rifampicin resistent ist.
Einzig Ethionamid, das mit Isoniazid strukturell verwandt ist, wirkt. Nachteil: In hohen Dosierungen verabreicht, ist dieses Mittel tödlich. Um die Erreger zu bekämpfen, sind jedoch oft hohe Gaben nötig, denn das Mycobacterium hat das Rüstzeug, das Antibiotikum sowohl „scharf“ wie auch unschädlich zu machen, indem es seine Umwandlung unterbindet: Ethionamid produziert ein Eiweiß, das EthR, das die Produktion des Enzyms EthA blockiert und somit verhindert, dass EthA das Ethionamid von einer inaktiven Vorstufe in eine für den Tb-Erreger tödliche Substanz umwandelt. Dieser Mechanismus, vom Forscherteam um den Biotechnologen Prof. Dr. Martin Fussenegger von der ETH Zürich als Achillesferse erkannt, ist erst vor kurzem entdeckt worden. Mit einem Ansatz aus der synthetischen Biologie ist es nun gelungen, den Blocker EthR aus dem Verkehr zu ziehen. Das Antibiotikum Ethionamid wird dadurch sehr viel wirksamer, und es könnte, so die Hoffnung Fusseneggers, in kleineren Dosen eingesetzt werden.
Die Forscher bauten das gesamte Gen-Netzwerk des Mycobakteriums, das für diesen Signalweg nötig ist, in eine Säugetierzelle ein und testeten damit verschiedene Substanzen, die EthR blockieren könnten. Auf ihrer Suche stießen die Biologen auf eine Substanz, die sich als EthR-Blocker hervorragend eignet: 2-Phenyl-Ethylbutyrat. Dieser Stoff ist ein alltäglicher Lebensmittelzusatz und in vielen Ländern, darunter den USA, zugelassen. Diese Substanz sei weit verbreitet und deshalb auch günstig erhältlich, sagt Fussenegger.
Die Strategie, jedes wirkungslos gewordene Antibiotikum mit einem anderen zu ersetzen, gehöre hinterfragt, meint Prof. Dr. Fussenegger. Jedes Antibiotikum sei relativ rasch nach seiner Markteinführung stumpf geworden, die Kombinationstherapie mache es für Bakterien jedoch schwieriger, Resistenzen dagegen zu entwickeln: „Die gefundene Substanz greift in einen für das Mycobacterium wichtigen Stoffwechselweg ein. Deshalb wird es für das Bakterium viel schwerer sein, sich daran anzupassen“, sagt der Experte.

ETH Zürich / PH

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