Antibiotikaresistenz: 8.000 neue Wirkstoffkombinationen sind wirksam
Neue Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass im Gegensatz zu den traditionellen Überzeugungen in der medizinischen Gemeinschaft Kombinationen aus vier oder fünf Wirkstoffen bei der Behandlung von Infektionen mit behandlungsresistenten Bakterien wirksam sein können.
Antibiotika- oder antimikrobielle Resistenzen treten auf, wenn Bakterien oder Viren - manchmal auch als Superbugs bezeichnet - genetisch mutieren und gegen Medikamente immun werden.
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) nennt das Phänomen "eine zunehmend ernsthafte Bedrohung für die globale öffentliche Gesundheit, die Maßnahmen in allen Regierungssektoren und in der Gesellschaft erfordert".
In den Vereinigten Staaten ist Antibiotikaresistenz auch ein wichtiges Anliegen der öffentlichen Gesundheit. Jedes Jahr erkranken in den USA mindestens 2 Millionen Menschen an einer behandlungsresistenten bakteriellen Infektion, und mehr als 23.000 Menschen sterben daran.
Jetzt haben Forscher möglicherweise eine Strategie entwickelt, um dieses Problem anzugehen. Neue Forschungen von Wissenschaftlern der University of California in Los Angeles (UCLA) zeigen, dass die Kombination von vier oder fünf Antibiotika überraschend wirksam sein kann, um das Fortschreiten von arzneimittelresistenten Bakterien abzutöten oder zu verlangsamen.
Die Ergebnisse widersprechen der vorherrschenden Ansicht, dass solche Arzneimittelkombinationen unwirksam sind oder dass das Mischen verschiedener Antibiotika dazu führt, dass sich die Vorteile der Arzneimittel gegenseitig aufheben.
Pamela Yeh, Assistenzprofessorin für Ökologie und Evolutionsbiologie an der UCLA, betreute die neue Studie in Zusammenarbeit mit Van Savage, Professor für Ökologie, Evolutionsbiologie und Biomathematik an der UCLA.
Yeh kommentiert die Ergebnisse mit den Worten: "Es gibt eine Tradition, nur ein Medikament zu verwenden, vielleicht zwei."
"Wir bieten eine Alternative an, die sehr vielversprechend aussieht. Wir sollten uns nicht nur auf einzelne Medikamente oder Kombinationen aus zwei Medikamenten in unserer medizinischen Toolbox beschränken. Wir erwarten, dass einige dieser Kombinationen oder mehr viel besser wirken als vorhandene Antibiotika. “
Pamela Yeh
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift npj Systembiologie und Anwendungen. Elif Tekin ist der erste Autor des Papiers.
Entdecken Sie 8.000 effektive Kombinationen
Das Team führte viele Experimente im Labor durch und entwarf einen mathematischen Rahmen - die so genannte mathematische Analyse für allgemeine Wechselwirkungen von Komponenten (MAGIC) -, der es ihnen ermöglichte, mehrere Wirkstoffkombinationen zu untersuchen und ihre Ergebnisse zu antizipieren.
Tekin erklärt: „Wir glauben, dass MAGIC ein verallgemeinerbares Werkzeug ist, das auf andere Krankheiten - einschließlich Krebs - und in vielen anderen Bereichen mit drei oder mehr interagierenden Komponenten angewendet werden kann, um die Funktionsweise eines komplexen Systems besser zu verstehen.“
Mit diesen Tools untersuchten Tekin und Kollegen, wie sich jede mögliche Kombination von vier und fünf Antibiotika auf einen Stamm von auswirkte Escherichia coli. Insgesamt testeten die Forscher 18.278 Kombinationen.
Sie erwarteten, dass einige dieser Kombinationen gut gegen Bakterien wirken - aber überraschenderweise fanden sie auch, dass 1.676 Kombinationen aus vier Wirkstoffen und 6.443 Kombinationen aus fünf Wirkstoffen gleich wirksam sind.
"Ich war überwältigt davon, wie viele wirksame Kombinationen es gibt, als wir die Anzahl der Medikamente erhöht haben", sagt Prof. Savage.
Auf der anderen Seite stellten die Forscher auch fest, dass 2.331 Kombinationen aus vier Wirkstoffen und 5.199 Kombinationen aus fünf Wirkstoffen weniger wirksam waren als vorhergesagt. Anhand einer Analogie erklärt Prof. Savage, warum.
"Einige Medikamente greifen die Zellwände an, andere die DNA im Inneren", erklärt er. "Es ist, als würde man eine Burg oder Festung angreifen. Die Kombination verschiedener Angriffsmethoden kann effektiver sein als nur ein einziger Ansatz. “
„Vielversprechendere Antibiotikakombinationen“
Michael Kurilla, Direktor der Abteilung für klinische Innovation an den National Institutes of Health (NIH), kommentiert die Bedeutung der Ergebnisse im Kontext der Antibiotikaresistenzkrise.
Er behauptet: "Angesichts der Gefahr einer Antibiotikaresistenz, die die Gesundheitsversorgung auf die Zeit vor der Antibiotikatherapie zurückführen könnte, ist die Möglichkeit, Kombinationen bestehender Antibiotika, die einzeln an Wirksamkeit verlieren, vernünftiger einzusetzen, willkommen."
"Diese Arbeit wird die Tests vielversprechender Antibiotika-Kombinationen für bakterielle Infektionen beim Menschen beschleunigen, für die wir heute schlecht gerüstet sind."
Michael Kurilla
Yeh warnt davor, dass es wahrscheinlich Jahre dauern wird, die neuen Erkenntnisse aus einer Laborumgebung in lebensfähige Behandlungen in einer klinischen Umgebung umzuwandeln.
