Tuberkelbazillen unter dem Elektronenmiksroskop (Foto: llnl.gov)

Stanford/Livermore (pte004/22.06.2018/06:15) –

Ein internationales Forscher-Team hat beobachtet, wie Bakterien
Antibiotika töten, gegen die sie resistent sind. Den ungleichen Kampf
hat das ultrahelle und ultrascharfe Röntgenlicht sichtbar gemacht, das
der Röntgenlaser des SLAC National Accelerator Laboratory in Stanford
erzeugt. Beteiligt waren Experten des Lawrence Livermore National
Laboratory http://llnl.gov und 13 weitere Einrichtungen und Unternehmen, darunter vier deutsche.

TBC wieder auf dem Vormarsch

Die Forscher arbeiteten mit dem Tuberkelbazillus
(Mycobacterium tuberculosis), der die gefährliche Lungenkrankheit TBC
auslöst. Seit dieser Mikroorganismus Resistenzen entwickelt hat, steigt
die Zahl der Krankheitsfälle wieder an. Weltweit sterben, so die WHO an
dieser Krankheit mehr Menschen als an jeder anderen Infektion. Die
Entdeckung in Stanford könnte jetzt dazu beitragen, den
Abwehrmechanismus der Bakterien zu entschlüsseln, sodass Gegenmittel
gegen die Resistenzen entwickelt werden können.

Die Forscher vermischten Beta-Lactamase, das Enzym, mit
dem die resistenten Tuberkelbazillen ein Antibiotikum namens
Ceftriaxone deaktivieren, mit eben diesem Antibiotikum. Im grellen
Röntgenstrahl konnten sie nun beobachten, wie sich das Enzym über das
Medikament hermachte. Das wurde in einer schnellen Folge von
Schnappschüssen sichtbar. Das Enzym geht eine Verbindung mit Ceftriaxone
ein und zerstört eine bestimmte chemische Bildung. Das deaktiviert das
Antibiotikum.

Millionen Schnappschüsse in 3D

Aus Millionen dieser Schnappschüsse entwickelten die
Forscher ein 3D-Bild des Zerstörungswerks. Jetzt sollen noch Millionen
Bilder des Vorgangs für Details geschossen werden. Mit diesen Infos
hoffen die Forscher, darunter Mitarbeiter des Pharma-Riesen
GlaxoSmithKline, Antibiotika so zu designen, dass der fatale Angriff der
Beta-Lactamase wirkungslos verpufft. Mit der gleichen Röntgentechnik
hoffen die Forscher weitere biologische Vorgänge sichtbar zu machen, bei
denen Enzyme Reaktionen hervorrufen oder steuern.

An den Forschungsarbeiten waren vier Institute aus
Europa beteiligt: Das Deutsche Elektronensynchrotron in Hamburg, die
dortige Universität, das Hamburg Center for Ultrafast Imaging und das
Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried.