02 Feb 2016

Gesundheit: Alternativen zu klassischen Antibiotika gesucht

Neue biochemische Verfahren können dazu beitragen, neue Antibiotika zu entwickeln, für die keine chemischen Resistenzen mehr auftreten

02 Feb 2016

Neue Wege zur Erhaltung unserer Gesundheit: unter dem Arbeitstitel „Gobi“ (Good Bacteria and Bioactives in Industry) analysieren die drei Firmen Evonik Nutrition & Care, Bionorica und Organobalance unter einer Förderzusage des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) Mikroorganismen und deren mögliche positive Wirkung zur Verwendung in der Tierernährung und Pharmaindustrie. Beispielhafte Ergebnisse sind biobasierte Alternativen zu herkömmlichen Antibiotika.

Dauereinsatz von Antibiotika führt zu Resistenzen – Gesundheit in Gefahr

Antibiotika zur Erhaltung der Gesundheit

Foto: Pixabay / CC0 Public Domain

Eines der großen Probleme beim Einsatz klassischer Antibiotika ist heute mehr und mehr die Resistenz vieler Bakterienstämme und -arten gegen die chemischen Wirkstoffe in diesen Arzneimitteln. Häufig entstehen diese Resistenzen aufgrund des breitflächigen Einsatzes der Antibiotika in Massentierhaltung und Züchtung. Fällt diese Möglichkeit der Keimbekämpfung mittel- und langfristig aus, ist unsere Gesundheit in ernster Gefahr.

Screening von Molekülstrukturen zeit- und kostenaufwendig

Natürlich gibt es zahlreiche Anstrengungen, neue chemische Wirkstoffe zu finden, die gegen eine möglichst große Anzahl und Arten von Bakterien und anderen Mikroorganismen wirksam sind, aber das Screening solcher Molekülstrukturen ist zeit- und kostenaufwendig. In vielen Fällen gelangte man in der Vergangenheit zu neuen Strukturen, die dann als „Reserve-Antibiotika“genutzt werden können – Stoffe, die eigentlich NUR im Fall einer breitflächigen Infektionswelle eingesetzt werden sollten (und doch droht auch hier wieder die Gefahr des Einsatzes in der Massentierhaltung …).

Penicillin, Antibiotika-"Ursubstanz"

Penicillin, Antibiotika-„Ursubstanz“

Darüber hinaus muss natürlich darauf geachtet werden, dass die hergestellten Moleküle auch wieder mit vertretbarem Aufwand entsorgt werden können – ein Spagat, der nicht einfach zu lösen ist und uns in der Behandlung von Abwasser (z.B. zur Erzeugung von Trinkwasser) mehr und mehr Probleme bereitet. So wurde erst kürzlich publik, dass die Gesundheitsbehörden in den USA in erheblichem Umfang gegen den Einsatz von Antibiotika in der Fleischerzeugung vorgehen wollen.

Neues Projekt trägt zur Erforschung des Mikrobioms des Menschen bei

Der nun entstandene Zusammenschluss der 3 soll für die Dauer von 6 Jahren Forschungserkenntnisse zu Microbiotika, der Struktur und den Eigenschaften von Mikrobiomen, Metabolomen und Genomen zusammenführen. Ziel ist dabei, die industrielle Nutzung von Mikroorganismen in technisch umsetzbare Prozesse zu übertragen und daraus bioaktive Produkte zu entwickeln. Hier, wie auch bei der Erforschung des menschlichen Bioms (bzw. Mikrobioms; der Vielzahl auf und im Menschen lebenden Mikroorganismen) steht man noch ziemlich am Anfang der Erkenntnisse und der Entwicklung.

Aber das Verständnis dieser Zusammenhänge und der dahinter liegenden biochemischen Prozesse ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, das Zusammenspiel von Mikroorganismen mit Mensch und Tier und die Bedeutung einer ausgewogenen Mikroflora für die Gesundheit gezielt und systematisch bewerten und nachfolgend in technische und pharmazeutisch wirksame Produkte umsetzen zu können.

Bioreaktor, Biotechnnologie

Bioreaktor
Foto: Eva Decker, University Freiburg, AG Reski Ralf_Reski. CC BY-SA 1.0 / publ. dom., Wikipedia Commons

Um die Transformation zu einer nachhaltigen, biobasierten Wirtschaftsweise zum Erfolg zu bringen, müssen die Chancen und Potentiale dieses Zweigs der weißen Biotechnologie aufgezeigt und nutzbar gemacht werden; das BMBF will mit seiner Unterstützung des jetzt gestarteten Projektes im Rahmen der Innovationsinitiative „Industrielle Biotechnologie“ mit einem Fördervolumen von bis zu neun Millionen Euro wesentlich dazu beitragen. Schließlich geht es darum, am Innovationsstandort Deutschland das große Potenzial biologischer Lösungen in industriellen Prozessen nutzbar zu machen, Innovationsprozesse zu beschleunigen und künftig weitere Verfahren auf diesem Wege zu entwickeln und technisch umzusetzen.

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Blog-Beiträge Dr. Matthias Brück

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