Die Zukunft von Antibiotika

Weltweit werden mehr als eine Million Todesfälle pro Jahr durch Antibiotika-Resistenzen verursacht, indirekt sogar fünf Millionen, weiß Priv.-Doz. Dr. Anselm Jorda mit Blick auf den „Global burden of bacterial antimicrobial resistance“-Bericht. Er forscht im Team von Prof. Priv.-Doz. Dr. Markus Zeitlinger, Leiter der Arbeitsgruppe Klinische Pharmakokinetik an der MedUni Wien und dem AKH zum Thema. „Und die Zahlen werden sich in den nächsten drei Jahrzehnten noch beinahe verdoppeln“, prophezeit Jorda. Schließlich sind Resistenzen durch hohen Antibiotika-Gebrauch auf dem Vormarsch. „Viele der heute eingesetzten Antibiotika könnten in einigen Jahren ihre Wirkung verlieren.“

Internationale Forscher*innen untersuchten für eine im Fachmagazin „Science of The Total Environment“ publizierte Studie Eis- und Schneeproben aus dem Alpenraum. An Orten, die für Menschen leicht zugänglich sind, fanden sie deutlich mehr antibiotikaresistente Keime als an weit abgelegenen. Die höchsten Resistenzwerte wies der Natureispalast auf, eine Eishöhle im Hintertuxer Gletscher, die täglich von Besucher*innen gestürmt wird. 20 der 21 dort isolierten Bakterien waren gegen mehr als drei verschiedene Antibiotika resistent.

Schuld daran ist der durch Antibiotika erzeugte Selektionsdruck auf Bakterien, „die Macht der Evolution“, drückt es Jorda aus. Jene, die ihnen widerstehen können, vermehren sich stärker als angreifbare Erreger. Gleichzeitig tauschen sie Gene untereinander aus, die ihnen Resistenzen verleihen. Dieser Mechanismus ist als horizontaler Gentransfer bekannt. Die Autor*innen eines WHO-Reports warnen bereits vor einer „globalen Krise, die Human- und Veterinärmedizin, Lebensmittelsicherheit und Umweltgesundheit untergräbt“. Wenn resistente Mikroben im ewigen Eis durch den Klimawandel auftauen, könnte sich das Problem zusätzlich verschärfen.

Wobei wir in Österreich immer noch in einer guten Situation sind, was die Resistenz-Lage betrifft. Hierzulande brauche es durch gute Diagnostik weniger Antibiotika-Einsatz. „Aber es ist Luxus, mit Antibiotika zurückhaltend umgehen zu können“, erklärt Jorda. Außerdem gibt es gemäß dem Antibiotic-Stewardship-Programms in Spitälern und Gesundheitseinrichtungen regelmäßige Schulungen zum Einsatz, die Wissenslücken in der Praxis füllen. Was ist das beste Präparat gegen welchen Erreger? Erreicht es den Infektionsherd? Kann es in das Bakterium eindringen? In welcher Menge soll das Antibiotikum verabreicht werden? Und wie? Oral oder intravenös, per Kurzzeit- oder Dauerinfusion? Im globalen Süden und Asien hingegen treten Resistenzen verstärkt auf. „Ob das Klima daran schuld ist, ist bis dato nur eine Vermutung“, so Jorda. „Gesichert ist hingegen, dass Tierhaltung ein Treiber dafür ist.“

1928 entdeckte Alexander Fleming Penicillin, per Zufall. Er forschte im Labor des Londoner St. Mary’s Hospital an Bakterien, besonders an Staphylokokken. Nach einem Urlaub bemerkte er, dass eine Petrischale versehentlich mit einem Schimmelpilz verunreinigt worden war. Anstatt sie wegzuwerfen, schaute er genauer hin. Dabei fiel ihm auf, dass um die Verunreinigung herum keine Bakterien wuchsen. Sie waren abgetötet worden. Der Schimmel gehörte zur Gattung Penicillium und war die Basis für das erste Antibiotikum. 1945 erhielt Fleming gemeinsam mit Howard Florey und Ernst Boris Chain dafür den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Obwohl Antibiotika synthetisch herstellbar sind, stammt die Basis der allermeisten Präparate aus der Natur. „Sie wurden in den 1940er bis 1960er Jahren entwickelt, chemisch leicht modifiziert und sind bis heute im Einsatz“, erläutert Jorda. „Weil wir damit noch immer ein gutes Reservoir haben, gibt es leider nur wenig Innovation.“ Mit verantwortlich dafür sind die Interessen der Pharmaindustrie, die ein neues Antibiotikum natürlich breit eingesetzt sehen will, was wiederum Resistenzen befeuert. So passiert bei Cefiderocol. Es verursachte anfangs fast keine Resistenzen. „Doch mit zunehmendem Gebrauch sehen wir sie jetzt“, so Jorda. „Also werden wir in 20 bis 30 Jahren neue Antibiotika brauchen.“

Eine Hoffnung liegt auf Künstlicher Intelligenz. KI hilft mit großen Datenbanken dabei, Kandidatenmoleküle zur synthetischen Herstellung von Antibiotika zu finden. Dennoch ist die Entwicklung ein langwieriger Prozess, denn die Stoffe müssen chemisch modifiziert und in puncto Wirksamkeit gegen Bakterien aufwendig getestet werden. Zuerst in der Petrischale im Labor, dann in Tierstudien, „und erst danach in First-in-Human-Trials wie bei uns auf der Pharmakologie“, erzählt Jorda. Vor der Zulassung folgen jedoch noch weitere Studien am Menschen. „Doch leider ist kein zweiter Penicillin-Moment in Sicht, also kein neuer Durchbruch zu erwarten.“

Dazu kommt, dass mit dieser Klasse von Antibiotika, sogenannten small-molecule antibiotics, der Kampf gegen Resistenzen nicht zu gewinnen ist. Also wird an Ersatztherapien wie der Verabreichung von Phagen (Viren, die ausschließlich Bakterien infizieren und zerstören) oder monoklonalen Antikörpern geforscht. „Doch bis dato wurde noch kein wirksamer Ersatz für Antibiotika gefunden“, dämpft Jorda Hoffnungen. Dennoch habe jeder Mensch ein wirksames Mittel in der Hand, um einen Beitrag im Kampf gegen Resistenzen zu leisten. „Impfungen wie zum Beispiel die gegen Pneumokokken und damit gegen den bakteriellen Erreger der Lungenentzündung tragen dazu bei, dass weniger Antibiotika eingesetzt werden müssen.“

Titelbild: © Anselm Jorda