Neuer Wirkstoff stört Kommunikation zwischen Bakterien

Weltweit sind Bakterien auf dem Vormarsch, die gegen Antibiotika resistent sind. Umso wichtiger ist es, neuartige Medikamente zu entwickeln, die diese Mikroorganismen in Schach halten. An der Saar-Uni und am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) arbeiten Wissenschaftler an solchen Alternativen. Das Team um Pharmazie-Professor Rolf Hartmann nimmt dazu etwa Moleküle unter die Lupe, mit denen die Erreger untereinander kommunizieren. Es hat einen Wirkstoff entwickelt, der diese Kommunikation unterbindet und die Bakterien so abschwächt. Für diese Arbeit wurden die Forscher nun mit dem Phoenix-Preis ausgezeichnet. Zudem hat Hartmann kürzlich die Carl-Mannich-Medaille der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft für sein Lebenswerk erhalten.

Prof. Rolf Hartmann, Leiter der Abteilung „Wirkstoffdesign und Optimierung“ am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) in Saarbrücken | Foto: Jörg Pütz

Prof. Rolf Hartmann, Leiter der Abteilung „Wirkstoffdesign und Optimierung“ am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) in Saarbrücken | Foto: Jörg Pütz

Für Infektionen wie Lungenentzündungen oder Keuchhusten sind Bakterien verantwortlich. Um diese Erkrankungen zu behandeln, kommen meist Antibiotika zum Einsatz. „Viele der Erreger bilden allerdings Resistenzen gegenüber diesen Medikamenten“, sagt Professor Rolf Hartmann. Gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe forscht der Pharmazeut an alternativen Wirkstoffen. Die Wissenschaftler haben dazu unter anderem die Kommunikationswege der Bakterien im Auge. „Mikroorganismen können miteinander kommunizieren. Sie nutzen dazu Moleküle“, sagt Hartmann. Diese Verständigung funktioniert folgendermaßen, wie der Professor erläutert: „Ein Bakterium gibt Moleküle in seine Umgebung ab, bei anderen Bakterien docken diese anschließend an spezifische Rezeptoren an. Daraufhin bilden die Bakterien Moleküle, die den Menschen krank machen, sogenannte Pathogenitätsfaktoren.“

In einer Studie haben sich die Saarbrücker Forscher mit dem Bakterium Pseudomonas aeruginosa beschäftigt, das unter anderem Lungenentzündungen, Harnwegs- und Hautinfektionen hervorrufen kann. Auch diese Erreger bilden nach Kommunikation für den Menschen schädliche Eiweiß-Partikel. Den Saarbrücker Forschern ist es nun aber gelungen, einen Wirkstoff zu entwickeln, der die bakterielle Kommunikation unterbindet und die Bakterien so unschädlich macht. „Unsere Substanz blockiert einen Rezeptor, an den die Moleküle bei den Empfänger-Bakterien andocken“, erklärt Hartmann. In Versuchen konnten die Pharmazeuten bereits nachweisen, dass die Bakterien nicht mehr gesundheitsschädlich sind, wenn sie dem neuen Wirkstoff ausgesetzt waren.

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In weiteren Arbeiten müsste die genaue Wirksamkeit nun weiter getestet werden. Für diese Studie ist das Team um Hartmann mit dem Phoenix-Preis ausgezeichnet worden. Der mit 10.000 Euro dotierte Preis wird von der Pharmafirma Phoenix jedes Jahr an herausragende Arbeiten in der pharmazeutischen Forschung verliehen. Zudem ist Professor Hartmann erst kürzlich von der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft mit der Carl-Mannich-Medaille für sein Lebenswerk ausgezeichnet worden. Hartmann hat sich in seiner wissenschaftlichen Karriere der Wirkstoffforschung verschrieben, – zunächst an seinem Lehrstuhl für Pharmazeutische und Medizinische Chemie an der Saar-Uni, um neue Medikamente für Herz-Kreislauf- und Tumor-Erkrankungen zu entwickeln; später am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland, um bakterielle Infektionen zu therapieren. Am Helmholtz-Institut leitet Hartmann seit rund sechs Jahren die Arbeitsgruppe „Wirkstoffdesign und Optimierung“.

Header-Bild: Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt Zellen des Eiter-Erregers Staphylococcus aureus.; Bakterien dieser Spezies verursachen Wundinfektionen, in ernsteren Fällen auch Lungenentzündung | Foto: Helmholtz-Zentrum