Forschende der Universität Magdeburg und des Universitätsklinikums Jena (UKJ) haben einen neuen Ansatz gegen lebensbedrohliche Lungeninfektionen entwickelt. Dies wird vom UKJ mitgeteilt. Statt Bakterien direkt abzutöten, schalten sie gezielt deren Zellgifte aus – mit künstlich veränderten Cholesterin-Abkömmlingen.
Das Team um Professor Dieter Schinzer vom Lehrstuhl Organische Chemie der Uni Magdeburg verfolgte eine sogenannte pathoblockierende Strategie: Nicht die Krankheitserreger selbst werden bekämpft, sondern ihr gefährlichstes Werkzeug – das Zellgift Pneumolysin. „Dieses Toxin wirkt wie ein molekularer Bohrer“, erklärte Schinzer. „Es bindet an Cholesterin in den Zellmembranen, stanzt Poren hinein und zerstört so Zellen.“ Die Folgen reichten von Gewebeverletzungen über eine gestörte Immunantwort bis hin zur Sepsis.
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Künstliche Sterole neutralisieren Gift und schützen Zellen
Um das Gift unschädlich zu machen, entwickelte das Magdeburger Team synthetisch veränderte Sterole und identifizierte acht vielversprechende Wirkstoffkandidaten. Diese wurden in Liposomen eingebaut – winzige Fettbläschen von 70 bis 140 Nanometern Größe.
In Zellmodellen zeigte sich: Die künstlichen Sterole dienten dem Toxin als Köder, inaktivierten es und machten Lungen- und Leberzellen deutlich widerstandsfähiger. Die Daten deuten laut Schinzer auf einen doppelten Wirkmechanismus hin: Das Gift werde direkt gebunden und zugleich die Zellmembran stabilisiert. „Biologisch liefert das Projekt einen klaren Machbarkeitsnachweis“, so Schinzer.
Der Bedarf an neuen Behandlungswegen ist groß. „Nach Angaben des European Respiratory Journals starben 2019 rund 2,5 Millionen Menschen an einer Lungenentzündung“, sagte Juniorprofessor Adrian Press vom Universitätsklinikum Jena. Die alternde Weltbevölkerung und der Klimawandel führten immer häufiger zu schweren Verläufen mit intensivmedizinischer Behandlung.
Neuartige Therapie zielt auf Zellgifte statt Bakterien ab
Ein weiterer Vorteil: Da nicht die Bakterien selbst angegriffen werden, sind Resistenzbildungen weniger wahrscheinlich. Das Prinzip lasse sich zudem möglicherweise auf andere Zellgifte übertragen, die mit Cholesterin interagieren.
Als nächsten Schritt planen die Forschenden Tests in Tiermodellen. Langfristig könnte ein therapeutisches Spray gegen Pneumokokkeninfektionen entstehen. Die Ergebnisse sind bereits zum Patent angemeldet. Gefördert wird das Projekt unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem EFRE-Programm des Landes Sachsen-Anhalt und dem BMBF-Bündnis ATHANA.
