Israelische Docs versetzen "Superbugs" einen schweren Schlag

Das Hebrew U. Team macht Patienten mit lebensbedrohlichen, medikamentenresistenten Infektionen Hoffnung

(Jerusalem, 13. Januar 2020) - In den USA sterben jedes Jahr mehr als 35.000 Menschen und 2,8 Millionen erkranken an antibiotikaresistenten Infektionen. Ein Team unter der Leitung von Nathalie Balaban, Professorin an der Hebrew University of Jerusalem (HU), und Dr. In einer im Science Magazine veröffentlichten Studie zeigen die Forscher, dass aggressive Bakterien kontrolliert werden können - aber nur, wenn Ärzte die Behandlung innerhalb eines kurzen Zeitfensters durchführen.

Wie alle lebenden Organismen entwickeln Keime wie Bakterien eine Abwehr gegen feindliche Elemente in ihrer Umwelt. Eine gängige Taktik ist die „Toleranz“, dh die während der Antibiotikabehandlung ruhende Wirkung. Auf diese Weise entziehen sich Bakterien einer Antibiotikabehandlung, da Antibiotika nur wachsende Ziele erkennen und töten können. Dieses Zwischenstadium mit der Bezeichnung „Antibiotika-Verträglichkeit“ dauert jedoch nur wenige Tage und kann in medizinischen Standardlabors nicht nachgewiesen werden. Ärzte verpassen daher das Toleranzfenster und damit die Möglichkeit, eine schwere Infektion zu behandeln, bevor sie insgesamt resistent wird. Dieses kurze Fenster betrifft die meisten gesunden Erwachsenen nicht, aber für Patienten, die eine Blutinfektion mit geschwächtem Immunsystem bekämpfen, ist dieses Fenster von entscheidender Bedeutung und kann den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten.

In einer früheren Studie untersuchten Balaban und Doktorandin Irit Levin-Reisman laborkontrollierte Bakterien. Sie entwickelten ein mathematisches Modell, mit dem erfolgreich beschrieben, gemessen und vorhergesagt werden konnte, wann Bakterien eine Toleranz gegenüber einem bestimmten Antibiotikum entwickeln würden. Ferner beobachteten sie, dass Bakterien, wenn sie eine Toleranz gegenüber einem Antibiotikum entwickelten, mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Toleranz gegenüber anderen Antibiotika in der Mischung entwickelten. „Wir beobachteten, dass Bakterien innerhalb weniger Tage Toleranz erlangten. Diese Toleranzmutationen fungierten dann als Sprungbrett, um Resistenz und letztendlich Behandlungsversagen zu erlangen “, beschrieb Balaban. 

Nun, wie in der neuesten Ausgabe von Science veröffentlicht, haben sich das Balaban-Labor der HU und Dr. Jiafeng Liu mit Bar-Meir zusammengetan und ihre Studien- und Toleranztesttechnik wiederholt. Nur dieses Mal analysierten sie tägliche Bakterienproben von Krankenhauspatienten mit lebensbedrohlichen, persistierenden MRSA-Infektionen (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus). Das Muster, das sie fanden, war auffallend ähnlich wie im Labor: Zuerst entwickelten die Bakterien der Patienten eine Toleranz, dann eine Resistenz und schließlich scheiterten die Antibiotika-Behandlungen.

Mit Blick auf die Zukunft glaubt Balaban, dass die gleichen Evolutionsprozesse, die an der Entwicklung der Antibiotika-Toleranz und -Resistenz beteiligt sind, bei Krebs eine Rolle spielen und möglicherweise zur Aufklärung der Behandlung verwendet werden. Beispielsweise werden Tumorzellen möglicherweise zuerst gegenüber Chemotherapie tolerant, entwickeln Resistenzen und entwickeln dann auch Resistenzen gegenüber anderen Krebsmedikamenten.

Kurzfristig möchten Balaban und Bar-Meir Patienten mit lebensbedrohlichen Infektionen neue Hoffnung geben, indem sie die medizinischen Zentren ermutigen, den von ihnen entwickelten Labortest zu übernehmen, der die Antibiotika-Verträglichkeit misst. Mit dieser Anzeige können Ärzte schnell und einfach feststellen, ob die Bakterien eines Patienten eine geplante Antibiotikabehandlung vertragen, bevor sie verabreicht werden. Aufgrund des Bakterienprofils des Patienten könnten Ärzte Antibiotika mit größerer Erfolgschance von Hand auswählen, wenn sie, wie derzeit üblich, blind Antibiotika auswählen, für die der Patient möglicherweise bereits eine Toleranz entwickelt hat. "Die Verwendung der richtigen Kombination verfügbarer Antibiotika zu Beginn könnte die Überlebensrate der Patienten dramatisch erhöhen, bevor ihre Infektion gegenüber allen Antibiotika in unserem Arsenal tolerant wird", schloss Balaban.