Die Phagentherapie (schwer)

Die Phagentherapie – Viren im Kampf gegen antibiotikaresistente Bakterien?

MRSA, Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus, ist ein kugelförmiges Bakterium. MRSA-Stämme sind häufig multiresistent und führen dazu, dass Antibiotika wie Methicillin, Ampicillin oder Tetracyclin nicht anschlagen. Bakterien des Stammes Staphylococcus aureus leben auf der Haut oder auf den Schleimhäuten. Durch Wunden können sie in den Körper gelangen und eine Infektion auslösen. Wenn Erreger gegen Antibiotika resistent sind, ist die Behandlung schwieriger und der Patient hängt am seidenen Faden. Infektionen, die durch Mikroorganismen hervorgerufen werden und im kausalen Zusammenhang mit einer stationären oder ambulanten Behandlung stehen, werden nosokominale Infektionen genannt. MRSA-Erreger kommen in Krankenhäusern und Pflegeheimen gehäuft vor. Weitere nosokominale Infektionserreger sind bestimmte Escherichia-coli-Stämme oder das Stäbchenbakterium Pseudo­monas aeruginosa, das Lungenentzündungen oder Sepsis hervorrufen kann. Auch diese Infektionserreger bilden Antibiotikaresistenzen.

Laut der Routinediagnostik der stationären und ambulanten Versorgung lag der Anteil an MRSA-Infektionen in der stationären Versorgung in Deutschland im Jahr 2010 bei 23,8 % und im Jahr 2018 bei 13,3 %. In der nicht-stationären Versorgung lag der Anteil im Jahr 2018 bei 7,7 %, im Jahr 2010 waren 5,3 % mehr Patienten mit MRSA infiziert. Die MRSA-Raten auf deutschen Intensivstationen sanken ausgehend von 27,2 % im Jahr 2011 auf 18,8 % im Jahr 2017. In den Niederlanden, Norwegen und Dänemark sind die MRSA-Raten im Vergleich zu Griechenland und Portugal niedrig. Letztere weisen im Jahr 2017 einen MRSA-Anteil von ca. 35 % auf. Weltweit nehmen MRSA-Infektionen zu.

Um Multiresistenzen zu bekämpfen, gibt es viele Ansätze. Eine davon ist die Bakteriophagen-Therapie. Bakteriophagen sind Viren, die sich auf Bakterien spezialisiert haben, um sich zu replizieren. Im Gegensatz zu Antibiotika sind Phagen stammspezifisch. Sie erkennen ihren Wirt an seiner Oberflächenstruktur und injizieren ihre DNA in den Wirt. Die DNA wird vom Bakterium repliziert, bis neu gebildete Phagen durch Zersetzen der Bakterienhülle freigesetzt werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als lytischen Zyklus. Sie können aber auch den lysogenen Zyklus einschlagen. Dabei wird die DNA und eventuelle Virulenzfaktoren in das Bakteriengenom eingebaut. Virulenzfaktoren können die Immunantwort des Wirts hemmen. Durch Zufall oder äußere Einwirkungen wie Hitze wird in den lytischen Zyklus gewechselt. Phagen können als Vektoren auch Fremd-DNA in das Bakterium einschleusen. Auch Plasmide, Vektoren aus extrachromosomaler DNA, können DNA in Zellen einschleusen. Das Plasmid pBR322 enthält Ampicillin- und Tetracyclinresistenzgene. Bei der Produktion von 15.000 Basenpaaren großen DNA-Segmenten werden Plasmide ineffizient. Phagen können stattdessen bis zu 23.0000 Basenpaare klonieren.

Die Erforschung der Phagentherapie wurde hauptsächlich hinter dem Eisernen Vorhang vorangetrieben. Schon vor der Entdeckung des ersten Antibiotikums Penicillin wurde in Georgien und Russland die Phagentherapie erforscht und angewandt. Auch am deutschen Fraunhofer-Institut wird an der Phagentherapie geforscht. Das Ziel des Projekts Phage4Cure ist die erstmalige Zulassung für ein Phagenmedikament in Deutschland. Dieses Medikament soll gegen Pseudo­monas aeruginosa vorgehen und Lungenentzündungen von Mukoviszidose-Patienten heilen. Im Forschungsprojekt PhagoFlow entwickelt das Unternehmen ein Medikament gegen Wundsepsis und im Projekt Phago2Go werden Phagen konstruiert, die eine MRSA-Therapie ermöglichen sollen. Auch Forscher der Universitäten Münster und Tübingen nutzen ein Phagenprotein, welches einen Staphylococcus aureus Stamm vernichtet. Dieses Protein schneidet das befallene Bakterium auf. Durch den Überdruck, der im Bakterium herrscht, zerplatzt das Bakterium wie ein ___________. Manche Phagen können Bakterien zur Produktion von Toxinen anregen und Antibiotikaresistenzen oder Fremd-DNA in das Bakterium einschleusen, was für den Mensch gefährlich werden kann. Deutschland setzt daher bei der Medikamentenzulassung auf sehr hohe Qualitätsstandards. Für eine Zulassung einer Phagentherapie müssen noch weitere klinische Studien durchgeführt werden, um Risiken zu verhindern.