Der Forscherin Nermina Malanovic von der Universität Graz hatte Erfolg im Kampf gegen die multiresistente Erreger: Sie hat die Eigenschaften von den synthetisch hergestellten Peptiden OP-145 und SAAP-148 untersucht und gezeigt, wie diese winzigen Eiweißmoleküle die Außenhüllen von Bakterien beschädigen. Ihr Paper wurde damit zum Titel-Thema in der Juli-Ausgabe des Journals „Antibiotics“.
„Vor allem multiresistente Keime haben oft komplexe Bakterienhüllen, was die Behandlung so schwierig macht“, erläuterte die Molekularbiologin Malanovic. „Die Universität Graz hat eine starke Expertise in der Erforschung dieser Membranen.“ Ein Fokus liegt in der Klärung der Frage, an welcher Stelle der Bakterienoberfläche ein gewisses Medikament überhaupt wirkt. „Bei den Peptiden haben wir untersucht, wie diese Moleküle es in das Zellinnere schaffen“, sagte Malanovic.
Peptide sollen Zellmembranen der Erreger beschädigen und sie abtöten
Dabei wurde beobachtet, dass es oft gar nicht nötig sei, dass die Peptide bis in die Zelle vordringen. Diese können die Zellmembran soweit verändern, dass Moleküle aus dem Umfeld des Bakteriums eindringen können, so die Forscherin: „Die Zelle wird dann nicht direkt durch die Peptide getötet, sondern kann der Flut der fremden Stoffe wie Wasser oder Mineralien nicht standhalten.„
Mit diesen Erkenntnissen könne man nun unterschiedliche Peptide so kombinieren, dass ihre Wirkung gegen Krankheitserreger verstärkt wird. „Peptide töten Bakterien, Pilze, lipidhaltige Viren wie das Coronavirus und sogar Krebszellen“, sagte Malanovic. Die Krankheitserreger werden dabei so schnell vernichtet, dass sich keine Resistenzen bilden können. Selbst die gefürchteten Krankenhauskeime könnten so vernichtet werden.
„Noch dazu sind Peptide entzündungshemmend und können dort eingesetzt werden, wo Krankheitserreger das Immunsystem beeinträchtigen, so die Biochemikerin, die virale Erkrankungen wie Covid-19 als Beispiel anführt. Der Verlauf werde oft durch Sekundärinfektion mit Bakterien oder Pilzen massiv verschlechtert. „Peptide greifen fundamentale Eigenschaften der Zellmembranen an und töten dadurch die Erreger, die keine Entzündung mehr auslösen können.“ Der großflächige Einsatz scheitere bisher an den Kosten, die derzeit sehr hoch seien. 100 Milligramm an Peptiden kämen auf rund 2.000 Euro. Und nur spezielle Labors können diese Stoffe herstellen. „Jedes Peptid ist dabei besonders zu behandeln“, erklärte Malanovic.
Ein Ziel ihrer Arbeit ist daher auch, strategisches Design solcher Wirkmoleküle zu entwickeln. Durch die neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse könnte man leicht neue Peptide designen und könne den Herstellungsprozess optimieren. „Das ist wirklich ein erster Schritt hin zum Sieg gegen Super-Resistente Bakterien.“ Zwei Stoffe hat sie bereits selbst entwickelt und zusammen mit der Universität Graz zum Patent angemeldet.
Bactericidal Activity to Escherichia coli: Different Modes of Action of Two 24-Mer Peptides SAAP-148 and OP-145, Both Derived from Human Cathelicidine LL-37 https://www.mdpi.com/2079-6382/12/7/1163
