Standard-Antibiotika verlieren ihre Wirkung. Könnten winzige "Bakteriophagen" für die Heilung genutzt werden?
Bakterielle Kriegsführung
Wie Viren helfen können
Aus den Archiven des Arztes
30. Oktober 2000 - Tief in den wilden Gefilden der örtlichen Kanalisation spielt sich ein mikroskopisches Drama ab. Für das bloße Auge unsichtbar, gleitet ein Virus mit einem knolligen Kopf, einem spindeldürren Hals und spinnenartigen Beinen auf eine plumpe Bakterienzelle zu. Nach der Landung durchbohrt der Bakteriophage die Zellmembran und injiziert seine eigenen Gene, die die Zelle zur Massenproduktion von Viren zwingen. In weniger als einer Stunde explodiert die Opferzelle, wobei eine Brut von 200 neugeborenen Viren freigesetzt wird. Jedes von ihnen beginnt sofort, das Abwasser nach weiterer Beute zu durchforsten.
Bakteriophagen, kurz Phagen genannt, tun nichts anderes, als Bakterien anzugreifen und zu vernichten. Sie gedeihen überall dort, wo Bakterien im Überfluss vorhanden sind - in Abwässern, auf Lebensmitteln, im Wasser, sogar in unserem Körper - und sie haben ihre Tötungstechnik über mehr als eine Milliarde Jahre verfeinert. Jetzt hoffen einige Wissenschaftler in den Vereinigten Staaten und Europa, diese Experten im Kampf gegen Ausbrüche antibiotikaresistenter Bakterien einsetzen zu können.
Seit fast 70 Jahren ist dieser Ansatz, der als Phagentherapie bekannt ist, in der ehemaligen Sowjetunion eine Standardbehandlung für bakterielle Infektionen. Im Westen wurde die Phagentherapie schon vor Jahrzehnten als Fehlschlag abgetan. Jetzt wenden sich Wissenschaftler in Europa und Nordamerika wieder den kleinen Räubern zu.
Vielfältige Killer
Überall auf der Welt sterben Patienten an Bakterien, die einst mit Antibiotika leicht zu zähmen waren. Daher suchen Wissenschaftler händeringend nach neuen Behandlungsmöglichkeiten. Phagen sind aus einer Reihe von Gründen vielversprechend, angefangen bei ihrer starken Vermehrung. Bei herkömmlichen Antibiotika erreicht die Konzentration im Blut nach jeder Dosis einen Höchststand und nimmt dann ab. Bei Phagen ist das anders: Ihre Zahl hält mit der Zahl der Bakterien Schritt, sagt der Mikrobiologe Mike DuBow, PhD, von der McGill University in Montreal. "Es ist das einzige Medikament, das mehr von sich selbst produziert.
Außerdem greift jede Phagenart normalerweise nur eine Bakterienart an. Das bedeutet, dass es äußerst unwahrscheinlich ist, dass Phagen sich gegen uns wenden - sie haben keine Vorliebe für menschliche Zellen - und sie werden nicht die nützlichen Bakterien in unserem Darm niedermähen, wie es Antibiotika oft tun. Diese Wählerschaft erklärt auch, warum die Phagen in Ihrem Körper eindringende Bakterien nicht automatisch abtöten, bevor Sie krank werden. Da es so viele Arten von Phagen gibt, haben Sie wahrscheinlich nicht die richtige Art, um diesen speziellen Keim zu bekämpfen.
Schließlich können sich Phagen zusammen mit den Bakterien weiterentwickeln, so dass die Bakterien keine dauerhafte Resistenz gegen sie entwickeln können, wie es bei Antibiotika der Fall ist.
Neben all diesen Vorteilen gibt es auch einige Risiken. Bei den ersten Versuchen, Patienten Phagen zu verabreichen, wurden manchmal versehentlich Gifte aus den Bakterien in die Medizin aufgenommen, was die Patienten kränker machte. In anderen Fällen verrichteten die Phagen ihre Arbeit möglicherweise zu schnell, indem sie zu viele Bakterien auf einmal zum Platzen brachten und eine überwältigende Dosis an Gift aus den Bakterienzellen freisetzten. Infolgedessen starben viele Patienten, die eine Phagentherapie erhielten. Abgesehen von gelegentlichen Fällen des "compassionate use" für sterbende Patienten wurde die Phagentherapie im Westen seit 60 Jahren nicht mehr erprobt.
Doch lange nachdem europäische und amerikanische Mikrobiologen die Phagen aufgegeben hatten, arbeiteten Forscher in der Sowjetrepublik Georgien weiter daran, die Gefahren zu überwinden. Millionen von Patienten in der UdSSR wurden mit Phagentherapie behandelt, von Durchfall über Verbrennungen bis hin zu Lungeninfektionen.
In einem Fall fielen Arbeiter, die 1975 eine Eisenbahnstrecke durch Sibirien bauten, einem virulenten Stamm von Staphylokokkenbakterien zum Opfer. Infektionen, die als Hautläsionen bei den unterernährten Arbeitern begannen, drangen in ihre Lungen ein und breiteten sich dann im ganzen Körper aus. Dr. David Shrayer, damals ein junger Mikrobiologe am Gamaleya-Institut in Moskau, wurde hinzugezogen. Da er Antibiotika für nutzlos hielt, sorgte er dafür, dass die Arbeiter eine Phagentherapie erhielten. Shrayer, heute Onkologe an der Brown University, sagt, dass sie schnell geheilt wurden.
Phagenpräparate sind auch heute noch in Georgien und Russland erhältlich. "Ich möchte ihre Sicherheit betonen", sagt Dr. Alexander Sulakvelidze, der ehemalige Leiter des staatlichen mikrobiologischen Labors in der Republik Georgien.
Vorsichtige Forschung
Die sowjetischen Erfahrungen haben westliche Wissenschaftler dazu ermutigt, sich erneut mit Phagen zu befassen, doch sie gehen dabei vorsichtig vor. Den sowjetischen Phagenexperimenten mangelte es an Strenge, sagt der Geriater Joseph Alisky, MD, PhD, von der University of Iowa, der sie für einen Artikel im Journal of Infection überprüft hat. Die Studien enthielten keine Kontrollgruppen und waren ungenau in Bezug auf die Methoden zur Herstellung von Phagen und die Kriterien für eine erfolgreiche Behandlung, sagt er.
Im Westen wurden bisher nur Tierversuche durchgeführt, weil die Ärzte hier noch versuchen, Fragen zu beantworten, z. B. ob das Immunsystem eines Patienten die Behandlung beeinträchtigen könnte.
Das hat die Investoren nicht abgeschreckt. Mindestens drei amerikanische Start-ups und ein staatliches Labor hoffen, innerhalb der nächsten 18 Monate klinische Versuche starten zu können. Aber es könnte noch viel länger dauern, bis die strengen Herstellungs- und Sicherheitsstandards der Food and Drug Administration erfüllt sind.
Dann müssen die Phagen eine andere Art von Prüfung überstehen: Werden Ärzte und Krankenhäuser die Behandlung angesichts ihrer angeschlagenen Geschichte annehmen? Dr. Richard Carlton, Präsident und CEO des Start-up-Unternehmens Exponential Biotherapies in Long Island, sagt, er habe eine Antwort auf diese Frage erhalten, als er sich an mehrere Krankenhäuser gewandt habe, um klinische Studien durchzuführen: "Sie sagten: 'Beeilt euch!'"
Mitchell Leslie schreibt über Wissenschaft und Gesundheit für New Scientist, Science und Modern Drug Discovery.
