Abgeschlossenes Projekt: Gezielte Weiterentwicklung bestehender Antibiotika
Forschende konnten dank neuer Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen der molekularen Struktur von Antibiotika und ihrer Wirkweise neue, vielversprechende Aminoglykosid-Antibiotika identifizieren.
Antibiotika aus der Gruppe der Aminoglykoside wirken gegen zahlreiche bakterielle Krankheitserreger, darunter Enterobakterien, Staphylokokken und Tuberkulosebakterien. Sie sind vor allem bei schweren, lebensbedrohlichen Infektionen im Krankenhaus oft die erste Wahl, obwohl sie teils erhebliche Nebenwirkungen verursachen. Allerdings haben sich in den letzten Jahrzehnten zunehmend Resistenzen gegen diese Antibiotika gebildet.
Deshalb wollen Forschende der Universität Zürich um Erik Böttger neue Aminoglykosid-Antibiotika entwickeln. Ihr Ziel ist es, die chemische Struktur von Aminoglykosiden so zu verändern, dass sie einerseits bekannte Resistenzen überwinden, anderseits zugleich ein günstigeres Nebenwirkungsprofil erhalten. Solch gezielte Anpassungen sind erst in jüngerer Zeit möglich geworden durch Erkenntnisse zu den komplexen Zusammenhängen zwischen der molekularen Struktur von Aminoglykosiden und ihrer Wirkweise – auch in Bezug auf unerwünschte Wirkungen.
Wirksam gegen resistente Krankheitserreger
Die Forschenden konzentrierten sich im Rahmen eines NFP 72-Projekts auf Molekülreste, die im Rahmen früherer Arbeiten als Angriffspunkte wichtiger Resistenzmechanismen von Bakterien gegen Aminoglykoside identifiziert wurden. Dabei analysierten Böttger und sein Team gezielt den exakten molekularen Aufbau einer solchen Struktur und deren Bedeutung für die Wirksamkeit gegen Pseudomonas aeruginosa-Bakterien. Chronische und rezidivierende Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa sind besonders für Patientinnen und Patienten mit Mukoviscidose ein schweres Problem. Dank ihrer Studien konnten Böttger und sein Team ein Aminoglykosid-Derivat identifizieren, das vielversprechende Aktivität gegen antibiotikaresistente Pseudomonas aeruginosa zeigt. Zugleich weist es im Tiermodell deutlich weniger Nebenwirkungen auf.
Hoffnung auf Behandlung mit weniger Nebenwirkungen
Diese Resultate lassen darauf hoffen, dass eine Behandlung chronischer Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa mit weniger einschränkenden Nebenwirkungen in Reichweite ist, zum Beispiel für Mukoviszidose-Patientinnen und -Patienten. Die vertieften Ergebnisse liefern zudem weitere wichtige Informationen über die Struktur-Wirkungs-Beziehungen von Aminoglykosiden. Sie bilden damit ein wichtiges Wissensfundament und einen innovativen Rahmen für die künftige Entwicklung von Aminoglykosid-Antibiotika.
Stand: August 2022