Helmholz-Centrum für Pharmazeutische Forschung Saarland
Antibiotika aus Mikroorganismen
Wann: Samstag 8:15 – 10:15 und Sonntag 8:15 – 10:15
Wo: Helmholz-Centrum für Pharmazeutische Forschung Saarland
Antibiotika und Antimikrobielle Resistenz (AMR)
Seit 1942, als mit Penicillin das erste Antibiotikum auf den Markt kam, hat die Menschheit die Möglichkeit, sich effektiv gegen bakterielle Infektionen zu wehren. Da Bakterien allerdings durch ständige Mutation und Selektion gegen die verwendeten Antibiotika resistent werden, benötigen wir dringend neue resistenzbrechende Wirkstoffe. Erstaunlicherweise stammen die meisten der heute verwendeten Antibiotika aus den Jahren 1940-1980, seither erreichten kaum noch innovative Wirkstoffe mit neuen Wirkmechanismen den Markt. Gründe für diese Innovationslücke liegen in der anspruchsvollen Entwicklung von Antibiotika und in der schwierigen Marktsituation, da für Antibiotika nur niedrige Preise abgerufen werden und neu entwickelte Antibiotika nur möglichst sparsam benutzt werden sollten, um die erneute Ausbildung von Resistenzen zu vermeiden. Im Vergleich zur SARS-CoV-2-Pandemie breitet sich die Antimikrobielle Resistenz (AMR) eher langsam aus und erfährt nur wenig mediale Aufmerksamkeit – daher wird diese auch als „stille Pandemie“ bezeichnet. Dass es sich dennoch um ein globales Problem von hoher Relevanz handelt, zeigt eine in der Fachzeitschrift Lancet veröffentlichte Studie, aus der hervorging, dass im Jahr 2019 weltweit bereits 1,2 Millionen Menschen an resistenten Keimen gestorben sind. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, werden dringend neue Wirkstoffe mit resistenzbrechenden Wirkmechanismen benötigt.
Woher kommen unsere Wirkstoffkandidaten?
Neben den chemischen Ansätzen, bei denen Moleküle von Grund auf synthetisiert und optimiert werden, suchen wir am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) auch nach neuen Wirkstoffen aus Mikroorganismen. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf räuberischen Bodenbakterien, den sogenannten Myxobakterien. Diese nutzen auf ihrer Jagd nach anderen Mikroorganismen ein Arsenal an chemischen Stoffen, um ihre Beute zu töten und so als Nahrungsquelle zu erschließen. Unser Ziel ist es, diese so genannten mikrobiellen Naturstoffe zu isolieren und als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Antibiotika zu nutzen. Da Myxobakterien im Vergleich zu anderen Bakterienarten nur relativ wenig erforscht sind, bieten sie eine besonders hohe Chance bislang unbekannte bioaktive Substanzen zu entdecken.
Bürgerwissenschaftskampagne
Im Jahr 2007 initiierten Forschende des HIPS die Bürgerwissenschaftskampagne „Die Mikrobielle Schatzkiste“. Ziel des Projekts ist es, aus von Bürgerwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern gesammelten Bodenproben neue Bakterienstämme zu isolieren, die bisher unbekannte Naturstoffe produzieren. Diese stellen die Grundlage für die Entwicklung neuer Wirkstoffe für die Anwendung am Menschen dar. Im Jahr 2022 war unsere Kampagne an Bord der MS Wissenschaft, um die Themen Biodiversität, Wirkstoffentwicklung und Antibiotikaresistenzen einem breiteren Publikum zugänglich zu machen. Inzwischen wurden im Rahmen dieser Kampagne bereits über 2500 Probensammel-Sets verteilt und mehrere hundert Bodenproben aus den unterschiedlichsten Regionen an das HIPS geschickt, wo sie in das Naturstoff-Screening einfließen werden. Die Bürgerwissenschaftskampagne ist weiterhin auf die Einsendung zahlreicher Bodenproben angewiesen, weshalb wir uns über jede Probe freuen, die uns zugesandt wird.
Was können Sie in unserem Workshop erwarten?
In unserem Workshop erwartet Sie zunächst eine kurze Einleitung in das Thema Antibiotikaforschung und warum diese eine Sonderstellung im Bereich der Pharmazeutischen Forschung einnimmt. Wir vermitteln Ihnen einen Einblick in die interdisziplinären Forschungsansätze der Antibiotikaforschung und geben Impulse, wie Sie diese als Anwendungsbeispiele in Ihren Unterricht implementieren können. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Entwicklung von Antibiotika aus mikrobiellen Naturstoffen. Anhand unserer Mitmach-Kampagne bieten wir Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern darüber hinaus die Möglichkeit, sich aktiv an der Wirkstoffforschung des HIPS zu beteiligen.
Über das HIPS
Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) in Saarbrücken ist ein Standort des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und wurde im Jahr 2009 gemeinsam vom HZI und der Universität des Saarlandes gegründet. Die Forscherinnen und Forscher am HIPS konzentrieren sich auf die Entwicklung neuartiger Antiinfektiva, indem sie modernste medizinische Chemie und naturstoffbasierte Forschung mit innovativen Wirkstofftransport-Ansätzen kombinieren. www.helmholtz-hips.de
Zu den Personen
Dr. Yannic Nonnenmacher absolvierte seinen Bachelor in Human- und Molekularbiologie und seinen Master in Biotechnologie an der Universität des Saarlandes. Seine Promotion legte er an der TU Braunschweig 2018 ab. Seit 2019 ist er am HIPS als wissenschaftlicher Referent tätig und ist zudem für die Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Strategie des HIPS verantwortlich.
Dr. Alwin Hartman studierte Organische Chemie an der Universität Groningen in den Niederlanden. Er promovierte an der Universität Groningen und an der Universität des Saarlandes. Seit 2021 ist er wissenschaftlicher Referent am HIPS und für die Öffentlichkeitsarbeit am HIPS verantwortlich.