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Antibiotika aus der Antarktis

Chemiker der Freien Universität Berlin stellen Wirkstoff gegen resistente Bakterien synthetisch her

Nr. 332/2018 vom 22.11.2018

Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin ist erstmals die chemische Synthese eines Biofilm-selektiven Wirkstoffs gegen resistente Bakterien gelungen. Professor Mathias Christmann und der Doktorand Thomas Siemon vom Institut für Chemie und Biochemie stellten den Naturstoff Darwinolid her, der in natürlicher Form nur aus einem antarktischen Meeresschwamms in geringen Mengen gewonnen werden kann. Den Wissenschaftlern zufolge kann mithilfe der Synthese genügend Substanz hergestellt werden, um die Molekülstruktur verändern und untersuchen zu können. Ziel ist es, die Wirkweise der Substanz gegen resistente Bakterien zu erforschen und zur Entwicklung von geeigneten Antibiotika beizutragen. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie (www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201813142).

Resistente Bakterien schützen sich durch die Ausbildung scheinbar undurchdringbarer Barrieren aus Biofilmen gegen gängige Antibiotika. Ein Beispiel ist der sogenannte Krankenhauskeim MRSA (Methicillin-resistenter Staphyllococcus aureus). Infektionen mit resistenten Bakterien werden daher zunehmend zu einer Bedrohung in Krankenhäusern und zu einer Herausforderung für die Wissenschaft.

Das nun erstmals synthetisch hergestellte Darwinolid ist in seiner natürlichen Form ein Extrakt eines Meeresschwamms aus der Familie der Darwinellidae. Ein US-amerikanisches Wissenschaftsteam um den Chemiker Professor Bill Baker von der University of South Florida sammelte den Schwamm im Jahr 2016 bei einem Tauchgang in der Antarktis.

Das Darwinolid zeigte gegenüber MRSA eine Aktivität mit höherer Selektivität auf MRSA-Biofilmen gegenüber normalen MRSA-Zellen. Die Ursache dieser Selektivität ist Professor Mathias Christmann zufolge bislang noch nicht geklärt; hierzu sei es notwendig, das Darwinolid strukturell zu verändern und zu untersuchen, wie sich diese Veränderung auf die Aktivität des Extrakts auswirkt. „Die Entwicklung niedermolekularer, nichtpolymerer Moleküle ist ein vielversprechender Ansatz, um die Barrieren einer extrazellulären polymeren Matrix zu durchdringen, die Bakterien vor der Wirkung von Antibiotika schützt“, sagt Professor Christmann. Fernziele seien deshalb die Entwicklung hochaktiver Analoga von Darwinolid sowie ein molekulares Verständnis darüber, wie Biofilm-Barrieren resistenter Bakterien überwunden werden können.

Pressefoto

Meeresschwamm aus der Familie der Darwinellidae

Meeresschwamm aus der Familie der Darwinellidae
Bildquelle: Bill Baker

Das Foto steht Medien zum Download zur Verfügung und ist bei Verwendung im Kontext der Pressemitteilung und bei Angabe der Quelle honorarfrei.

Weitere Informationen

Kontakt

Professor Mathias Christmann, Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie der Freien Universität Berlin, Telefon 030 / 838-60182, E-Mail: mathias.christmann@fu-berlin.de