Gesundheit

Statt Antibiotika: Viren gegen multiresistente Keime

von Marten Zabel

Im Kampf gegen die Antibiotikaresistenz von Keimen soll neue Technik eine alte Methode wieder aufleben lassen: Die Alternative zu Antibiotika sind Viren.

MRSA-Keime in einer Petrischale
Multiresistente Keime werden besonders im Krankenhaus-Umfeld zum immer größeren Problem, denn Antibiotika kann ihnen nichts mehr anhaben. Sind Viren deshalb die Lösung des Problems? Foto: picture alliance

Das erfahren Sie gleich:

  • Antibiotikaresistenz wird weltweit immer mehr zum Problem – die Furcht vor der Rückkehr großer Seuchen wächst
  • Forscher arbeiten an einer neuen Alternative zu Antibiotika: Maßgeschneiderte Viren
  • KI und Gentechnik schaffen so eine mögliche Waffe gegen multiresistente Keime aus dem Krankenhaus

Das Problem der Antibiotikaresistenz

Im Februar 2017 hat die WHO erstmals eine Liste mit multiresistenten Krankheitserregern veröffentlicht, die mit aktuell verfügbaren Antibiotika nicht behandelbar sind. Alternative Behandlungsmethoden sind gefragt, wenn die Menschheit sich vor multiresistenten Krankenhauskeimen oder auch neuen Seuchen schützen will. Ein neuer Ansatz: Mit der Hilfe von künstlicher Intelligenz wollen Forscher Viren erschaffen, die Krankheitserreger gezielt angreifen. Die ersten Ergebnisse sind dabei äußerst vielversprechend.

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Schon vor der Entdeckung von Antibiotika gab es Phagentherapien – die allerdings in Vergessenheit gerieten.

Tatsächlich ist die Therapie mit den sogenannten Bakteriophagen, kurz Phagen, bereits länger im Einsatz. Das sind Viren, die nur bestimmte Bakterien angreifen und „fressen“ (griechisch „phagein“). Sie wurden bislang hauptsächlich zur Bestimmung von Krankheitserregern in der Lysotypie verwendet. Sterben Bakterien an einem bestimmten Virus, ist klar, um welche Spezies es sich handelt. Schon vor der Entdeckung von Antibiotika gab es Phagentherapien – die allerdings mit der Entdeckung von Penicillin & Co. in Vergessenheit gerieten. Die Schwäche der Methode: Die Phagen überleben im menschlichen Körper nicht lange und werden vom Immunsystem zerstört. Entsprechend finden sie bislang in der Lebensmittelindustrie Verwendung, aber kaum in der Medizin.

KI und Gentechnik gegen multiresistente Keime

Der gezielte Einsatz von Phagen könnte mit KI und Gentechnik effektiver werden. Gleich mehrere Start-ups arbeiten an Techniken, die Erreger eines Patienten schnell zu sequenzieren und zu erkennen, um dann den passenden Virus zu verabreichen. „Adaptive Phage Therapeutics“ etwa hat bereits einen Prozess dafür, will diesen allerdings noch beschleunigen. Ein Patient mit einer multiresistenten Infektion hat im Zweifelsfall keine zwei Tage Zeit, auf die Genanalyse seiner Krankheit und die Lieferung der entsprechend vorbereiteten Phagen zu warten.

Eine KI soll die Sequenzierung und Auswahl der passenden Therapieviren übernehmen.

Das Zauberwort heißt hier maschinelles Lernen: Die KI soll die Sequenzierung und Auswahl der passenden Therapieviren übernehmen. Als Fernziel sieht CEO Greg Merril ein System, bei dem Ärzte im Krankenhaus Proben in ein Analysegerät stecken, ein Computer diese analysiert und dann innerhalb von Minuten den richtigen Phagenstamm zur Behandlung bereitstellt. Bis dahin ist es allerdings noch ein weiter Weg in Sachen Forschung und Entwicklung.

Gefährlich Keime – nicht nur im Krankenhaus

Die Entwickler der neuen Phagentherapien haben bereits jetzt Listen mit möglichen Gefahren, gegen die sie die Welt wappnen wollen. Die Liste der WHO enthält zwölf Familien von Bakterien mit verstärkter Antibiotikaresistenz. Das liegt vor allem an der globalen übermäßigen Verwendung von Antibiotika: In der Massentierhaltung, in Waschcremes und bei kleineren Wehwehchen sorgen diese zwar für schnelle Resultate, hinterlassen jedes Mal allerdings auch ein paar überlebende Keime, die nun resistent sind. Vor allem in Krankenhäusern entstehen so Keime, gegen die kein Antibiotikum mehr hilft.

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Bakterien können frei herumschwirrende DNA aufnehmen und in ihr eigenes Erbgut integrieren.

Selbst ein toter Keim im Krankenhaus kann erworbene Antibiotikaresistenzen noch weitergeben: Bakterien können frei herumschwirrende DNA aufnehmen und in ihr eigenes Erbgut integrieren. Das macht die Sache langfristig noch gefährlicher. Bis Bakterien weltweit eine einmal gelernte Fähigkeit wieder verlieren, können Jahrzehnte vergehen, in denen ein bestimmtes Antibiotikum unwirksam ist. Einige wenige Wirkstoffe stehen bereits auf Listen für reine Notfälle, bei denen nichts anderes mehr hilft – aber immer häufiger versagen auch diese Präparate, und Patienten sterben den hilflosen Ärzten einfach unter den Händen weg.

Die Alternative zu Antibiotika

Die Behandlung mit Phagen könnte eine Revolution in der Krankheitsbekämpfung darstellen, wie sie dereinst die ersten Antibiotika waren. Bakterien verändern sich schneller, als die Pharmaindustrie neue Wirkstoffe gegen sie entwickeln kann. Es gibt nur zwei Möglichkeiten, multiresistente Keime effektiv zu bekämpfen, ohne dabei den Patienten zu töten: Entweder man lässt ihre Entwicklung gar nicht erst zu oder man bringt eine Therapie ins Spiel, der sich die Keime nicht anpassen können. Für ersteren Ansatz ist es scheinbar bereits zu spät. Künstliche Intelligenz und Genmanipulation können den zweiten Ansatz allerdings möglich machen. Dann gibt es für jedes neue Bakterium, das den klassischen Antibiotika trotzt, in kurzer Zeit ein eigenes Virus, das dieses besiegen kann.

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