Können Bacteriocine eine Antibiotika-Alternative werden?

Schimmelpilze wie Penicillium notatum produzieren Substanzen, die Bakterien abtöten – das ist dank dem schottischen Mediziner Alexander Fleming bekannt. Er entdeckte das Penicillin infolge eines Zufalls: Einer vergessenen Petrischale, in der sich der Pilz gegen eine Bakterienkultur durchsetzen konnte. Die Entdeckung war ein Meilenstein der Medizingeschichte, seither haben Antibiotika zahlreiche Menschenleben gerettet.

Mittlerweile werden Antibiotikaresistenzen jedoch mehr und mehr zu einem Problem und eine alternative Option zur Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten wäre wünschenswert. Noch gibt es keine, doch Bacteriocine – antimikrobiell wirksame Peptide oder Proteine, die von Bakterien zur Abwehr anderer Bakterien produziert werden – könnten zu einer werden.

In der Natur produzieren Bakterienstämme die Bacteriocine, um Nahrungskonkurrenten fernzuhalten, heißt es in der Pressemitteilung der Universität Ulm anlässlich eines Forschungsprojekts, das sich mit der Bacteriocin-Produktion beschäftigt hat. Die Wirkstoffe hätten das Potenzial, bakterielle Krankheitserreger zu bekämpfen und damit eine Alternative zu Antibiotika darzustellen. Außerdem könnten sie der Konservierung von Lebensmitten dienen – hier werden sie schon eingesetzt.

Warum sind Bacteriocine aber noch nicht im medizinischen Einsatz? Ein Hindernis ist offenbar ihre umständliche und kostenintensive Produktion mit natürlichen, also nicht gentechnisch veränderten Bakterien. Es bedürfe aufwändiger Fermentationsverfahren, bei denen komplexe und teure Nährmedien zum Einsatz kommen, so die Universität Ulm. Für medizinische Zwecke müssten die so erhaltenen Bacteriocine noch weiter aufgereinigt werden, was teuer und daher wirtschaftlich uninteressant sei.

»Für die klinische Anwendung solcher Bacteriocine braucht es neuartige, großtechnische Verfahren, die es möglich machen, die Effizienz der Produktion und die Reinheit des Stoffes massiv zu verbessern«, verdeutlicht Professor Christian Riedel vom Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie an der Universität Ulm. Der Mikrobiologe hat in einer Studie für die Fachzeitschrift »Metabolic Engineering« dargelegt, wie dies mit biotechnologischen Methoden bewerkstelligt werden könnte.