Tuberkulose & Co

Einblick in 3D: So greifen resistente Erreger Antibiotika an

Den ungleichen Kampf zwischen Antibiotika und resistenten Bakterien haben jetzt ein internationales Forscherteam sichtbar gemacht.

Quelle: Lawrence Livermore National Laboratory

Im Röntgenlaser des SLAC National Accelerator Laboratory in Stanford zeigt sich, wie die Erreger den Wirkstoff gezielt abtöten. Die Wissenschaftler versprechen sich davon mehr als nur spektakuläre Bilder - die Aufnahmen sollen auch dazu beitragen, die Abwehrmechanismen der Bakterien zu entschlüsseln und so wirksamere Medikamente zu entwickeln.

Beteiligt waren Experten des Lawrence Livermore National Laboratory und 13 weitere Einrichtungen und Unternehmen, darunter vier deutsche. Die Forscher arbeiteten mit dem Tuberkelbazillus (Mycobacterium tuberculosis), der die gefährliche Lungenkrankheit TBC auslöst. Seit dieser Mikroorganismus Resistenzen entwickelt hat, steigt die Zahl der Krankheitsfälle wieder an. Weltweit sterben laut WHO an dieser Krankheit mehr Menschen als an jeder anderen Infektion.

Mycobacterium tuberculosis
Der Tuberkulose-Erreger Mycobacterium tuberculosis unter dem Elektronenmikroskop.
Quelle: Lawrence Livermore National Laboratory

Eine Schlüsselrolle in den Aufnahmen spielt das Enzym Beta-Lactamase. Das wird von den resistenten Tuberkelbazillen genutzt, um Antibiotika vom Typ Ceftriaxone zu deaktivieren. Die Forscher vermischten also Beta-Lactamase und Ceftriaxone und wurden im grellen Röntgenstrahl Zeuge, wie das Enzym das Medikament zerstörte, indem es eine Verbindung mit Ceftriaxone eingeht und so wichtige chemische Prozesse unterbricht.

Aus Millionen dieser Röntgen-Schnappschüsse entwickelten die Forscher ein 3D-Bild des Vorgangs. Mit diesen Informationen hoffen die Forscher, Antibiotika herzustellen, die dem fatalen Angriff der Beta-Lactamase widersteht. Auch andere Vorgänge, an denen dieses und ähnliche Enzyme beteiligt sind, wollen die Wissenschaftler mithilfe des Röntgenlasers auf die Spur kommen. An den Forschungsarbeiten waren vier Institute aus Europa beteiligt: Das Deutsche Elektronensynchrotron in Hamburg, die dortige Universität, das Hamburg Center for Ultrafast Imaging und das Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried.


Quelle: Lawrence Livermore National Laboratory/pressetext

25.06.2018

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