"Feuer und Schwert": Forscher wollen mit Plastik und Zucker gegen Antibiotikaresistenzen vorgehen

Kurz vor Beginn der Corona-Krise vor rund einem Jahr waren es zunehmende Antibiotikaresistenzen, welche für die Weltgesundheitsorganisation (WHO) als eines der weltweit dringendsten Probleme galt. Immer mehr Patienten sprechen auf die gängigen Antibiotika nicht an. Nach Angaben der WHO liegt die Resistenz gegen ein gebräuchliches Antibiotikum gegen Harnwegsinfekte, Ciprofloxacin, in 33 Ländern zwischen 8,4 und 92,9 Prozent. Hierdurch wird es schwieriger und teils unmöglich, Infektionen zu behandeln.

Noch im November kamen die Vereinten Nationen zu der Einschätzung, dass die wachsende Antibiotikaresistenz eine der größten Bedrohungen für die Gesundheit von Menschen, Tieren, Pflanzen und der Umwelt ist. Die Problematik bedrohe die Nahrungsmittelsicherheit, den Welthandel, die wirtschaftliche Entwicklung und untergrabe Fortschritte zum Erreichen der UN-Entwicklungsziele, hieß es im November vergangenen Jahres.

"Antibiotika-Resistenz ist eine der größten Gesundheitsherausforderungen unserer Zeit und wir können es nicht unseren Kindern überlassen, das Problem zu lösen", erklärte WHO-Chef Tedros Adhanom Ghebreyesus.

Verkannte Gesundheitsgefahr – Hunderttausende Tote durch Antibiotikaresistenzen

Einer der Gründe sei der inkorrekte Einsatz von Antibiotika bei Menschen, Tieren und in der Landwirtschaft. Mikroorganismen, die gegen die Antibiotika immun sind, könnten sich unter Menschen, Tieren und in der Umwelt verbreiten. Laut Berechnungen der WHO könnten im Jahr 2050 jährlich 10 Millionen Menschen an solchen resistenten Erregern sterben.

Forscher der Universität Potsdam wollen nun mit wasserlöslichen Polymeren gegen die Mikroorganismen vorgehen. Dr. Matthias Hartlieb, Gründer und Leiter einer Forschungsgruppe an der Uni Potsdam, erklärte hierzu:

"Der Kampf gegen Antibiotikaresistenzen wird leider immer wichtiger. Denn wenn uns als Gesellschaft die Fähigkeit verloren ginge, bakterielle Infektionen zu bekämpfen, ständen uns schwere Zeiten ins Haus. Es ist daher essenziell, neue Wege zu gehen, um bakteriellen Infektionen wirkungsvoll zu begegnen."

"Polymere umgeben uns in unserem gesamten Alltag. Als Plastik wird es Otto-Normalverbraucher kennen. Was wir machen, sind kleine Moleküle, kleine Polymere, die wasserlöslich sind", so Hartlieb.

Die Emmy Noether-Gruppe der Universität Potsdam, der Hartlieb angehört, forscht in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung an antimikrobiellen Polymeren. Die von Hartlieb beschriebene Herangehensweise klingt brachial:

"Die Polymere, die wir machen, entsprechen dem Ansatz 'Feuer und Schwert'. Sie machen einfach die Hülle der Bakterien kaputt. Ein Mechanismus, gegen den es kaum Resistenzen gibt."

Jedoch sollen die antimikrobiellen Polymere – also chemische Stoffe, die Mikroorganismen wie Bakterien zerstören – nur die schädlichen Bakterien angreifen, nicht aber den menschlichen Körper. Und da komme dann Zucker ins Spiel. Spezifische Zucker könnten dafür sorgen, dass die Polymere nur an bestimmten Bakterien andocken und nur dort wirksam werden, so Hartlieb.

Dr. Ruben R. Rosencrantz, der am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) den Forschungsbereich Life Science und Bioprozesse leitet, betont:

"Am Fraunhofer IAP untersuchen wir im Rahmen dieses Projekts vor allem zuckerbasierte Wechselwirkungen mit Pathogenen und testen die antimikrobielle Wirksamkeit der neu entwickelten Polymere. Der Transfer von exzellenter Grundlagenforschung in die Anwendung spielt für uns dabei eine wichtige Rolle."

Eine andere Idee ist, ein Polymer so zu konstruieren, dass es erst von bakteriellen Enzymen aktiviert wird. Seit Frühjahr 2019 befassen sich die Forscher mit antimikrobiellen Polymeren. Bis zu ihrem Einsatz könnten noch einige Jahre vergehen.

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