LMU-Forscher treiben Kampf gegen Helicobacter und Magenkrebs voran

Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München haben eine Schwachstelle des Bakteriums Helicobacter pylori entdeckt, die zur Entwicklung neuer Medikamente genutzt werden könnte.

Das hat eine Forschergruppe um die LMU-Biologen Prof. Rainer Haas und Dr. Wolfgang Fischer vom Max von Pettenkofer Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie herausgefunden. Ihre Ergebnisse wurden nun im Fachmagazin “Cell Chemical Biology” veröffentlicht.

Weltweit sind mehr als vier Milliarden Menschen mit dem Magenkeim infiziert. Jedes Jahr führt das zu mehr als 800.000 Fällen von Magenkrebs. Weil das Bakterium immer resistenter gegen gängige Medikamente wird, hat die Weltgesundheitsorganisation WHO es als Erreger mit hoher Priorität für die Forschung und Entwicklung neuer Antibiotika eingestuft. Neue Ansätze und Therapeutika sind dringend erforderlich, um die etablierten Behandlungsmethoden zu ersetzen oder zu ergänzen.

Mit der neuen Studie ist nun ein großer Schritt in diese Richtung getan. „Wir konnten nachweisen, dass die Bakterien in hohem Maße empfindlich gegenüber bestimmten Substanzen sind, die die Zellatmung hemmen“, sagt Haas.

Helicobacter bekämpfen und die Darmflora schonen

Die Forschenden konnten mehrere Substanzen aus verschiedenen Stoffgruppen identifizieren, die schon in geringen Konzentrationen die Atmungskette von H. pylori lahmlegen. Für andere nützliche Bakterien, darunter auch Vertreter der normalen Darmflora, sind diese Substanzen unproblematisch. Diese Bakterien halten größere Mengen der Substanzen aus.

Die Autoren der Studie nutzten ein breites Spektrum biochemischer und mikrobiologischer Methoden sowie molekulare Modellierungstechniken, um herauszufinden, warum H. pylori so empfindlich auf diese Stoffgruppen reagiert. Die Ursache dafür ist eine leicht veränderte Struktur der Chinon-Bindetasche im Atmungskomplex I.

Diese Achillesferse bietet großes Potenzial für die Entwicklung neuer, maßgeschneiderter Wirkstoffe, die als Pathogenblocker gegen H. pylori eingesetzt werden könnten. „Unsere Ergebnisse offenbaren eine überraschende Schwäche im Stoffwechsel dieser Bakterien, die ansonsten gut an ihre ungewöhnliche Umgebung angepasst sind“, meint Fischer.

Das Forschungsteam der LMU konnte außerdem mögliche Mutationen identifizieren, die dafür sorgen, dass Bakterien gegenüber den Inhibitoren weniger empfindlich sind. Durch diese Mutationen wird aber auch der Stoffwechsel geschwächt. Somit bilden sich weniger Resistenzen gegen die Komplex I-Inhibitoren.

„Insgesamt sind unsere Ergebnisse sehr vielversprechend“, ergänzt Haas. „Wir konnten eine ganze Gruppe von Hemmstoffen identifizieren, die keine Kreuzresistenz mit bisherigen Therapeutika aufweisen. Sie sind wenig anfällig für Resistenzentwicklungen und beeinträchtigen die Darmflora nur wenig.“

Maßgeblich beteiligt an der Studie waren, neben Wissenschaftlern der LMU auch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung sowie Forschende der Universität Gent, des Max-Planck-Instituts für Biophysik Frankfurt, der Technischen Universität München, der Helmholtz Zentren München und Braunschweig, der Goethe-Universität Frankfurt und von BASF Ludwigshafen.