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"Für euch gefunden und gelesen": Wespengift als neues Antibiotika

In den letzten Jahren ist die Notwendigkeit dringend geworden, nach neuen Therapien zu suchen um gegen Arzneiresistenzen vorzugehen, vorallem bei Antibiotika.

Gegenwärtige Daten besagen, dass ca. 23.000 Todesfälle jährlich, auf diese Resistenzen zurückgehen. In den USA stecken sich rund 2 Millionen Personen mit Antibiotika-resistenten Bakterien an.

Wissenschaftler des Massachussetts Institute of Technology, Cambridge (USA) haben sich anhand dieser Fallzahlen dazu entschieden, diese neue Herausforderung anzunehmen und nach möglichen Alternativen zu forschen.

Aus diesem Grund wurde eine Studie eingeleitet, um die antimikroben Eigenschaften eines Toxins des Wespengiftes zu untersuchen, es handelt sich dabei um die südamerikanische Wespenart Polybia paulista (vielleicht habt ihr schon davon gehört, denn es handelt sich um das Gift der Wespe, die schon einmal zur möglichen Krebsbehandlung erforscht wurde).

Das Gift vieler Insekten, wie Wespen und Bienen, besteht aus Verbindungen die Bakterien vernichten können. Leider sind einige dieser Verbindungen für den Menschen toxisch, so dass sie bislang nicht als Medikament eingesetzt werden konnten.

Nach einer ausführlichen Studie der antimikroben Eigenschaften des natürlich vorkommenden Toxins dieser südamerikanischen Wespenart, haben die Forscher des MIT einige Varianten der Peptide geschaffen, die sich gegen Bakterien als wirksam und zur gleichen Zeit als nicht toxisch auf menschliche Zellen erwiesen haben.

Viele Organismen, darunter der menschliche, produzieren zur Immunabwehr Peptide, die im Stande sind, Bakterien zu vernichten. Denkansatz der Wissenschaftler ist es, diese Peptide dahingehend zu verändern und sie als neues, mögliches Medikament gegen die resistenten Bakterien nutzen zu können.

Das Peptid, dieser oben genannten Wespenart ist sehr klein und besteht aus 12 Aminosäuren. Das Interesse der Wissenschaftler gilt einigen Varianten der Peptide, um daraus eine wirksamere Formulierung gegen die Mikroben und weniger schädliche für den Menschen zu gewinnen.

In der ersten Phase ihrer Studie erstellten die Forscher ein paar Dutzend Varianten des ursprünglichen Peptids und testeten anschließend diese Peptide gegen sieben Bakterienstämme und zwei Pilze, wodurch es möglich wurde, ihre Struktur und ihre physikochemischen Eigenschaften mit ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit in Beziehung zu setzen.

Um die Toxizität der Peptide zu messen, nutzten die Forscher infizierte, menschliche Nierenzellen, die im Labor gezüchtet wurden. Die vielversprechendsten Verbindungen wählten sie dann für den Test an Mäusen aus, die mit Pseudomonas aeruginosa, einer häufigen Quelle von Infektionen der Atemwege und des Harntrakts, infiziert waren. (Wir haben schon mal über dieses Bakterium und dessen Antibiotika-resistenz gesprochen).

Die Forscher fanden heraus, dass mehrere der Peptide die Infektion reduzieren können. Eine Variante, die in einer hohen Dosis verabreicht wurde, konnte sie sogar nach vier Tagen vollständig beseitigen. Ein Problem, dass sich während der Experimente gezeigt hat, ist der hohe verwendete Dosierungsgrad. Ideale Gegebenheit wäre es, eine niedrige Dosierung nutzen zu können, um mögliche Nebenwirkungen für den Menschen auszuschliessen. Die Forscher des MIT haben nun damit begonnen, weitere Varianten zu entwickeln, von denen sie hoffen, dass sie Infektionen mit niedrigeren Dosen beseitigen können. In Zukunft kann diese Methode auch dazu verwendet werden, um neue Peptide zu entwickeln die von anderen Giften abstammen, wie zum Beispiel die von Quallen, Schlangen, Spinnen, Bienen, Fischen etc.

In der Natur sind schon viele Moleküle vorhanden, die wir als unsere Verbündete bezeichnen können. Eine optimale Strategie wäre es daher, deren Forschung und Gebrauch zu fördern, damit wir gegen resistente Erreger besser gewappnet sind.

Betrachten wir die Natur als unseren Verbündeten!

Structure-function-guided exploration of the antimicrobial peptide polybia-CP identifies activity determinants and generates synthetic therapeutic candidates. Marcelo D. T. Torres, Cibele N. Pedron, Yasutomi Higashikuni, Robin M. Kramer, Marlon H. Cardoso, Karen G. N. Oshiro, Octávio L. Franco, Pedro I. Silva Junior, Fernanda D. Silva, Vani X. Oliveira Junior, Timothy K. Lu & Cesar de la Fuente-Nunez





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