Diesmal lässt die Ben Gurion University (BGU) aus der Wüstenhauptstadt Be´er Schewa aufhorchen, die gemeinsam mit US-amerikanischen und deutschen Kollegen einen neuen Weg aus der “Antiobiotika-Krise” weist.
Aber nicht nur an der BGU ist man sich bewußt, dass die Menschheit sehr bald in sehr naher Zukunft vor einer wesentlich größeren gesundheitlichen Katastrophe stehen könnte als es die aktuelle Pandemie jemals war. Denn wenn Antiobiotika nicht mehr wirken, ist jede Operation, fast jede bakterielle Erkrankung mit einem sehr hohen tödliche Risiko behaftet. Drei Spitzenuniversitäten Israels – BGU, TAU und Technion – sind sich dessen bewußt und haben in den letzten Monaten sehr vielversprechende Forschungsergebnisse publiziert, wie alle auf Glocalist berichtet.
Der Grundfehler war und ist, dass Antiobiotika zu breit, zu häufig und oft unverhältnismäßig verschwenderisch eingesetzt worden sind bis hin in der industriellen Massentierhaltung von Fisch bis Schwein. Das rächt sich nun. Die Bakterien haben Resistenzen entwickelt. Regierungen stecken leider wie gewohnt den Sand in den Kopf, aber tatsächlich müssten milliardenschwere Forschungsprogramme und entsprechende Produktionskapazitäten aufgebaut werden. Jetzt.
Künstliche Intelligenz, Molekularpinzette und Klonen
Wie auch Glocalist berichtet haben die Tel Aviv University (TAU) und das Technion aus Haifa einen neuen vielversprechenden Ansatz entwickelt, der als gemeinsame Nenner den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Maschinenlernen hat.
Diese Methoden aus der digitalen Welt sollen Grundlage sein, um neue Medikamente gegen Bakterien zu designen, die die Nachfolge von Antibiotika antreten können. Das Nachhinken EU-Europas in Sachen Digitalisierung rächt sich auch im medizinischen Bereich bitter und wird absehbar Menschenleben kosten.
Ein anderer sehr vielversprechender Weg kommt ebenfalls von der TAU, die einen Weg gefunden hat, Antiobiotika biologisch im Klonverfahren herzustellen, wie auf Glocalist berichtet. Damit soll Tuberkolose bekämpft werden, die global auf dem Vormarsch ist. Grund: Die Antiobiotika greifen immer weniger. 25% der Menschheit leiden aktuell an Tuberkolose.
Die Tel Aviv University führt in ihrer Presseaussendung aus Februar 2021 die Gefahr und Herausforderung aus, wie auf Glocalist berichtet: “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.“
Dr. Natalia Freund von der TAU führt in benannter Pressemitteilung aus Februar ’21 weiter aus: “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“
In der aktuellen Pressemitteilung spricht die BGU von einer Superbedrohung und umreißt den neuen Weg: “Antibiotikaresistente Bakterien sind eine drohende Superbedrohung – sie läuten eine Zeit ein, in der unsere Medikamente nicht mehr gegen weit verbreitete Infektionen wirksam sein werden. Schon jetzt haben Krankenhäuser mit behandlungsresistenten bakteriellen Infektionen zu kämpfen. Im Wissen um diese Bedrohung haben BGU-Wissenschaftler gemeinsam mit deutschen und amerikanischen Kollegen eine “molekulare Pinzette” entwickelt, die den Biofilm zerstört, der bösartige Bakterien nach dem Eindringen in den Körper umgibt und schützt.”
40% schon resistent
Das Team der BGU unter der Leitung von Professor Raz Jelinek (Chemie) und des Postdocs in seinem Labor Dr. Ravit Malishev testete seine molekulare Pinzette an ‘Staphylococcus aureus‘ (Staph) Bakterien. Staphylokokken-Infektionen haben in den USA eine geschätzte Sterblichkeitsrate von über 25 %, bei arzneimittelresistenten Stämmen sogar bis zu 40 %. Die Forscher entwickelten zwei spezifische Pinzetten, die die Biofilme zerstören.
“Unsere Entdeckung verhindert eine Infektion, ohne dass sich eine Antibiotikaresistenz bildet. Daher könnte es sogar besser sein, Behandlungen zu konstruieren, die auf molekularen Pinzetten statt auf Antibiotika basieren“, sagt Prof. Jelinek, der auch Vizepräsident für Forschung und Entwicklung der Ben-Gurion-Universität und Mitglied des Ilse Katz Institute for Nanoscale Science and Technology ist. “Wichtig ist, dass die Bindung der Pinzette an den Biofilm dessen Schutzfunktionen unterbricht. In der Folge werden die bakteriellen Erreger einerseits viel weniger virulent für den menschlichen Körper und andererseits anfälliger für die Eliminierung durch das Immunsystem.“
In Summe: In Israel wird aktuell wegweisende Grundlagenforschung betrieben, die sehr unterschiedliche Ansätze verfolgt, um künftig die Menschheit vor der neuen, alten Superbedrohung zu schützen: Bakterien, Keime, Viren und Pilze. Jahrhunderte hatte die Menschheit eine wirksame Waffe in der Hand, die nahezu unwirksam geworden ist. Die Vielfalt der Ansätze ist schließlich ein weiterer Vorteil, denn die Vielfalt minimiert den evolutionären Druck.
ENGLISH VERSION
This time, Ben Gurion University (BGU) from the desert capital of Be’er Sheva is making people sit up and take notice. Together with US and German colleagues, BGU is showing a new way out of the “antiobiotics crisis”.
But it is not only at BGU that people are aware that very soon, in the very near future, humanity could be facing a much greater health catastrophe than the current pandemic ever was. Because if antiobiotics no longer work, every operation, almost every bacterial disease, carries a very high lethal risk. Three top universities in Israel – BGU, TAU and Technion – are aware of this and have published very promising research in recent months, as all reported on Glocalist.
The basic mistake was and is that antiobiotics have been used too widely, too often, and often disproportionately wastefully, up to and including industrial factory farming from fish to pigs. This is now taking its revenge. The bacteria have developed resistances. Governments, unfortunately, as usual, are sticking their necks out, but in fact, research programs worth billions of dollars and corresponding production capacities would have to be built up. Now.
Artificial intelligence, molecular tweezers and cloning
As also reported by Glocalist, Tel Aviv University (TAU) and Haifa’s Technion have developed a promising new approach that has as its common denominator the use of artificial intelligence and machine learning.
These methods from the digital world are to be the basis for designing new drugs against bacteria that can take over from antibiotics. The fact that the EU is lagging behind in terms of digitalization is also taking its toll on the medical sector and will foreseeably cost human lives.
Another very promising avenue also comes from TAU, which has found a way to produce antiobiotics biologically using a cloning process, as reported on Glocalist. This is intended to combat tuberculosis, which is on the rise globally. Reason: The antiobiotics are less and less effective. 25% of humanity currently suffer from tuberculosis.
Tel Aviv University elaborates on the danger and challenge in its February 2021 press release, as reported on Glocalist: “Since the last century, antibiotics have served as the main treatment against germs because they are both efficient and cheap. Antibiotics are chemical agents designed to block and destroy specific cells, such as microbial cells.”
Dr. Natalia Freund of TAU continues in named press release from February ’21, “Antibiotics are highly effective and cost-effective, and thus have been our only weapon against bacterial infections in recent years. Unfortunately, antibiotics are becoming less and less effective, and in most cases of drug resistance, physicians are left empty-handed when it comes to finding appropriate treatment for their patients. Therefore, new ways to kill bacteria are urgently needed. Advances in biological medicine have allowed us to tackle germs in new ways that do not rely solely on antibiotics, thus providing a solution to the challenge posed by resistant germs. Our study is an initial proof of concept for the use of monoclonal antibodies (derived from single cells) as an effective therapy to combat bacterial pathogens.”
In the recent press release, BGU refers to this as a super threat and outlines the new pathway, “Antibiotic-resistant bacteria are an impending super threat – heralding a time when our drugs will no longer be effective against widespread infections. Already, hospitals are struggling with treatment-resistant bacterial infections. Aware of this threat, BGU scientists have collaborated with German and American colleagues to develop “molecular tweezers” that destroy the biofilm that surrounds and protects malignant bacteria after they enter the body.”
40% already resistant
The BGU team, led by Professor Raz Jelinek (Chemistry) and postdoctoral fellow in his lab Dr. Ravit Malishev, tested its molecular tweezers on ‘Staphylococcus aureus’ (Staph) bacteria. Staph infections have an estimated mortality rate of over 25% in the U.S., and as high as 40% for drug-resistant strains. The researchers developed two specific tweezers that destroy the biofilms.
“Our discovery prevents infection without developing antibiotic resistance. Therefore, it might even be better to construct treatments based on molecular tweezers instead of antibiotics,” said Prof. Jelinek, who is also vice president for research and development at Ben-Gurion University and a member of the Ilse Katz Institute for Nanoscale Science and Technology. “Importantly, the binding of the tweezers to the biofilm disrupts its protective functions. As a result, the bacterial pathogens become much less virulent to the human body, on the one hand, and more susceptible to elimination by the immune system, on the other.”
In sum: groundbreaking basic research is currently being conducted in Israel that is pursuing very different approaches to protect humanity from the new, old super threat in the future: Bacteria, germs, viruses and fungi. For centuries, mankind had an effective weapon in hand that has become virtually ineffective. Finally, the diversity of approaches is another advantage, because diversity minimizes evolutionary pressure.