Aufgrund des hemmungslosen Einsatz von Antibiotika, vor allem auch im Bereich der Landwirtschaft (Tierhaltung), wurde die Waffe Antibiotikum, wie wir sie kennen und bis dato herstellen, stumpf.
Eine Rettung scheint einmal mehr, aus Israel zu kommen. Nach Technologie scheint nun auch im Bereich Gesundheit, Israel den globalen Pulsschlag des Fortschrittes vorzugeben. Nach der wohl erfolgreichsten Impfkampage der Menschheit kommt aus Israel der nächste große Wurf.
Die Tel Aviv University hat einen neuen Weg gefunden, der stumpfen Waffe neue Schärfe zu verleihen. Erstmal gelang es der Menschheit, Antibiotikum biologisch herzustellen. Das kann die Menschheit und viele Leben retten, ein sogenannter Gamechanger.
Mehr und mehr Superkeime und Bakterienstämme entstehen, die einfach gegen Antiobiotika, wie sie aktuell hergestellt werden und wir sie kennen, immun sind. Nach dem virologischen Biogau droht auch bald ein bakteriologische Gau, der die Menschheit auf biologischer Ebene ernsthaft bedroht und angreift.
Die Tel Aviv University führt in ihrer Presseaussendung die Gefahr und Herausforderung aus: “Seit dem letzten Jahrhundert dienen Antibiotika als Hauptbehandlung gegen Keime, da sie sowohl effizient als auch billig sind. Antibiotika sind chemische Wirkstoffe, die darauf ausgelegt sind, bestimmte Zellen, wie z. B. mikrobielle Zellen, zu blockieren und zu zerstören.
Da jedoch einige biologische Mechanismen sowohl menschlichen als auch mikrobiellen Zellen gemeinsam sind, ist die Auswahl an Antibiotika, die sicher eingesetzt werden können, ohne dem Patienten zu schaden, begrenzt. Zum Beispiel sind Zellwandbestandteile vieler Stämme von Mikroben auch menschlichen Zellen gemeinsam; daher kann jede Schädigung der mikrobiellen Zellwände zu weitreichenden Schäden an Körpersystemen führen.
Darüber hinaus ist in den letzten Jahren die Zahl der Mikrobenstämme, die gegen Antibiotika resistent sind, gestiegen, was neue Herausforderungen für die Abwehr von Mikroben im post-antibiotischen Zeitalter darstellt.”
Im Rahmen einer neuen und bahnbrechenden Studie unter der Leitung von Dr. Natalia Freund und der Doktorandin Avia Waston an der Sackler Medical Faculty gelang es der Forschergruppe, der Tel Aviv University monoklonale Antikörper von einem Menschen, der an Tuberkolose litt, zu isolieren, und die das Wachstum von Tuberkulose-Keimen in Labormäusen hemmten.
Die Antikörper wurden aus dem Patienten isoliert, der an aktiver Tuberkulose erkrankt war, sich aber inzwischen wieder erholt hatte. Monoklonale Antikörper sind geklonte Antikörper. Diese immunologisch aktiven Proteine werden aus dem geklonten Zellkern mit Hybridom-Technik hergestellt und den Labormäusen verabreicht. Und sie wirkten.
“Biologisches Antibiotikum”
Damit ist es Forschern zum ersten Mal in der Geschichte gelungen, ein “biologisches Antibiotikum” zu entwickeln und zu zeigen, dass menschliche monoklonale Antikörper als Ersatz für die herkömmlichen chemischen Antibiotika wirken und Mäuse vor dem Befall mit pathogenen Bakterien schützen können.
TAU erläutert: “Aus diesen Gründen haben Dr. Natalia Freund und ihr Laborteam die letzten Jahre damit verbracht, nach einem biologischen Ersatz für bekannte Antibiotika zu suchen. Antikörper sind Proteine, die von unserer Immunabwehr nach einer Infektion oder einem Impfstoff auf natürliche Weise produziert werden. Sie bergen viele Vorteile wie Spezifität, Stabilität und Sicherheit. Aus diesen Gründen werden Antikörper heute in der Klinik zur Behandlung von Krebs, Autoimmunerkrankungen und viralen Infektionen wie COVID-19 eingesetzt.”
Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit zwei weiteren Labors aus den USA und China durchgeführt und in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
In der Presseaussendung der TAU sagt Dr. Natalia Freund: “Antibiotika sind hochwirksam und kosteneffektiv und waren daher in den letzten Jahren unsere einzige Waffe gegen bakterielle Infektionen. Leider werden Antibiotika immer weniger wirksam, und in den meisten Fällen von Medikamentenresistenz stehen Ärzte mit leeren Händen da, wenn es darum geht, eine geeignete Behandlung für ihre Patienten zu finden. Daher werden dringend neue Wege zur Abtötung von Bakterien benötigt. Die Fortschritte in der biologischen Medizin haben es uns ermöglicht, den Keimen auf neue Art und Weise zu Leibe zu rücken, die nicht nur auf Antibiotika basieren und somit eine Lösung für die Herausforderung durch resistente Keime ermöglichen. Unsere Studie ist ein erster Proof of Concept für den Einsatz von monoklonalen Antikörpern (aus Einzelzellen) als wirksame Therapie zur Bekämpfung bakterieller Krankheitserreger“
Rückkehr der Tuberkolose: 25% der Weltbevölkerung sind mit Tuberkolose infiziert
Warum Tuberkolose gewählt wurde, ist leider leicht nachvollziehbar. Rund 2,5 Milliarden sind mit Tuberkolose infiziert, wie TAU in seiner Mitteiung erklört: “Das Forscherteam wählte Tuberkulose, die durch eine Infektion mit dem Bazillus Mycobacterium tuberculosis verursacht wird, als Testmodell und konnte erstmals eine wirksame Behandlung auf der Basis von antibakteriellen Antikörpern entwickeln, die sich während der Infektion natürlich entwickeln.
Ein weiterer Grund für die Wahl der Tuberkulose ist, dass der Impfstoff gegen Tuberkulose zwar schon vor 100 Jahren entwickelt wurde und auf dem abgeschwächten Bacillus bovis (BCG)-Stamm basiert, aber bei Erwachsenen nicht wirksam ist und die Infektion nicht verhindert. Darüber hinaus haben sich in den letzten Jahren immer mehr Varianten der Krankheit entwickelt, die gegen die einzige derzeit verfügbare Behandlung, nämlich die Behandlung mit Antibiotika, resistent sind.
Da Tuberkulosekeime sehr ansteckend sind, über die Luft übertragen werden und die Lunge schädigen, ist die Ausbreitung resistenter Tuberkulosestämme, die die moderne Medizin nicht bekämpfen kann, eine echte Gefahr.
Derzeit ist etwa ein Viertel der Weltbevölkerung mit Tuberkulose infiziert, wobei die Raten der medikamentenresistenten Stämme in einigen Ländern bis zu 40 % betragen. In Israel gibt es etwa 200 aktive Tuberkulose-Fälle pro Jahr.”
Der bakteriologische Gegner ist so kein trivialer. Aufgrund seiner Größe und Komplexität war die Isolierung von monoklonalen Antikörpern des Tuberkulose-Bazillus eine immense Herausforderung.
Doch nun ist es den Forschern im Labor von Dr. Freund gelungen, wie TAU in der Pressemitteilung weiter ausführt, gelungen “…ein Phosphatpumpenprotein an der Zellwand des Bazillus aufzuspüren, das das Bakterium mit Energie versorgt und das hochspezifisch und in allen Tuberkulosestämmen konserviert ist.
Die beiden von den Forschern isolierten Typen von Antikörpern, die die Wirkung der Pumpe blockieren, hemmen das Bakterienwachstum und reduzierten die Bakterienmenge bei Mäusen um 50 % im Vergleich zu Mäusen, die nicht mit Antikörpern behandelt wurden.
Darüber hinaus erwiesen sich diese Antikörper als aktiv gegen drei verschiedene Stämme des Tuberkulosebazillus; und da die Antikörper gegen die Phosphorpumpe gerichtet sind, die allen Stämmen dieses Bazillus gemeinsam ist, wird erwartet, dass der Impfstoff auch gegen viele andere, nicht untersuchte Stämme wirksam sein wird, einschließlich solcher, die gegen Antibiotika resistent sind.”
Hoffnung
Angesichts des Erfolgs der Studie untersucht das Labor von Dr. Freund aktuell die Möglichkeit, den ‘biologischen’ Ersatz für chemisches Antibiotika auf andere Krankheiten auszuweiten. “Das Modell, das sich in dieser Studie als erfolgreich erwiesen hat, wird es uns ermöglichen, unsere zukünftige Arbeit auf andere Krankheiten wie Lungenentzündungen und Staphylokokkeninfektionen auszuweiten”, zeigt sich Freund zuversichtlich.
English Summary
In the course of a new and groundbreaking study, led by Dr, Natalia Freund and the doctoral candidate Avia Waston at the Sackler Medical Faculty, the research group succeeded in isolating monoclonal antibodies, which hindered the growth of tuberculosis germs in laboratory mice. The antibodies were isolated from a patient who had succumbed to active tuberculosis disease but had since recovered. This is, in fact, the first time in history that researchers have managed to develop a “biological antibiotic” and demonstrate that human monoclonal antibodies can act as a substitute for the traditional chemical antibiotics and protect mice from pathogenic bacterial challenge. The study was carried out in a collaboration with two additional laboratories from the US and China and was published in the prestigious scientific journal Nature Communications. For the last century, antibiotics have served as the main treatment against germs, being both efficient and cheap. Antibiotics are chemical agents, which are designed to block and destroy specific cells, such as microbial cells. However, since some biological mechanisms are common to both human and microbial cells, the range of antibiotics that can safely be used without harming the patient is limited. For example, cell wall components of many strains of microbes are common to human cells; therefore, any damage caused to the microbial cell walls can lead to extensive damage to body systems. Furthermore, in recent years the number of microbial strains that are antibiotic resistant is on the increase, which presents new challenges of how to defend the body from microbes in the post-antibiotic era.
Quelle/Sender (ausgewählt, adaptiert, endübersetzt ohne Gewähr von Glocalist. Übernommene Passagen durch Anführungszeichen markiert): TAU