Das Comeback von Stalins vergessenem Heilmittel
Thomas Böttcher forscht am Mikrobiom des Menschen – und an Phagen als Alternativen zu Antibiotika.
Zunächst einmal muss Thomas Böttcher mit einer falschen Vorstellung aufräumen: „Wir sehen uns immer als Einheit, als Mensch, als Individuum.“ Alles falsch. „Wir sind ein komplexes Ökosystem“, sagt er. Der Mensch ist nur ein kleiner Teil des Körpers: „Die überwiegende Anzahl der Zellen in unserem Körper ist nicht menschlich.“
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Thomas Böttcher ist stellvertretender Leiter des Instituts für Biologische Chemie an der Uni Wien und er forscht dort an der Chemie des Mikrobioms des Menschen. Unter Mikrobiom werden alle jene winzigen Organismen verstanden, die den Körper besiedeln – und ihn damit zum Ökosystem werden lassen. „Die sind den Körperzellen zahlenmäßig überlegen, aber so klein, dass sie nur in etwa ein Kilogramm am Körpergewicht ausmachen.“
Die Gefahr lebt in uns
Das Mikrobiom kennt man aus der Werbung, wenn probiotisches Joghurt angepriesen wird, um die Darmflora zu verbessern – aber eigentlich ist es überall im und am Körper. Viele dieser Mikroorganismen – wie die eben meisten Darmbakterien – sind für den menschlichen Körper nützlich und helfen ihm, zu funktionieren. Andere aber können uns krank machen. Oder, genauer ausgedrückt: „Können uns unter manchen Bedingungen krank machen“, sagt Böttcher.
Genau hier setzt seine Forschung an: „Wir wollen von chemischer Seite verstehen, wie ein Bakterium von einem harmlosen Mitbewohner zu einem tödlichen Krankheitserreger werden kann.“ Einmal mehr muss Böttcher ein weit verbreitetes Missverständnis zurechtrücken: Die gefürchteten Krankenhauskeime etwa, die schwere Infektionen auslösen, fangen sich Patienten nicht unbedingt erst in Spitälern ein: „Die meisten Menschen tragen diese Bakterien bereits in sich, sie machen nur dann im Krankenhaus Probleme, weil das Immunsystem geschwächt ist“, erklärt er. Ein Beispiel dafür ist der gefürchtete Krankenhauskeim MRSA oder Staphylococcus aureus.
„Nur ganz wenige Bakterien, Cholera oder Sexualkrankheiten wie Gonorrhoe kommen wirklich von außen“, sagt Böttcher. Viele der Bakterien, die uns besiedeln, haben einen Nutzen für den Körper, bevor sie sich gegen uns wenden. Ein Bakterium, das auf der Haut den Körper unterstützt, könnte etwa durch einen Nadelstich in die Blutbahn kommen, wo es nicht hingehört – und sich dort dann unkontrolliert vermehren.
Phagen: Die beste Alternative zu Antibiotika
Wie bakterielle Infektionen behandelt werden, ist bekannt: Antibiotika. Mittlerweile auch bekannt ist, dass es da vermehrt zu Resistenzen kommt. Viele Bakterien haben sich so angepasst, dass Antibiotika nicht mehr wirken. Auch dafür ist MRSA ein gutes Beispiel – bei vielen Stämmen dieses Bakteriums versagen gängige Antibiotika mittlerweile. Das ist für die Medizin ein gigantisches Problem. „Es gibt Vorhersagen, dass es bereits im Jahr 2050 mehr Tote wegen Antibiotikaresistenzen gibt als wegen Krebs“, sagt Böttcher.
Es gibt aber neben der Entwicklung neuer Antibiotika auch noch eine weitere Lösung für dieses Dilemma: Phagen. Das sind – vereinfacht ausgedrückt – Viren, die nur Bakterien befallen und diese im Idealfall unschädlich machen. „Die sind natürlich hochinteressant als Alternative zu Antibiotika“, sagt Böttcher. Anfang des Jahres hat er eine Förderung der EU zugesprochen bekommen, um die Forschung an dieser Alternative voranzutreiben. „Wir bereiten ein chemisches Werkzeug vor, mit dem man verschiedene Phagen aus der Umwelt herausziehen und aufreinigen kann.“
Denn Phagen sind überall. „Wir sind kein Planet der Menschen, nicht mal einer der Bakterien. Wir sind ein Planet der Phagen – sie sind allen anderen Organismen zahlenmäßig überlegen.“ Eine ihrer schönsten Eigenschaften: Sie können keine menschlichen Zellen befallen, ihre Anwendung birgt also kein Risiko für den Körper. Aber: Wo findet man genau jene Phagen, die gegen genau das Bakterium wirken, das man töten will?
Eigentlich, sagt Böttcher, fängt das Problem schon vorher an. Phagen sind hochspezialisiert. Deshalb reicht es nicht, wenn Ärzte wissen, dass eine Staphylococcus-Infektion vorliegt. Sie müssen den genauen Stamm ermitteln – oder wissen, welchen Phagencocktail sie verabreichen können, um möglichst viele Stämme abzudecken. „Deshalb braucht es eine große Bio-Datenbank an Phagen, die man ausprobieren kann.“
Bakterien im Kalten Krieg
Der Westen, sagt er, hinkt in der Phagen-Forschung weit hinterher. „In Georgien kann man sich in der Apotheke einen Phagen-Cocktail holen, der mit sehr hoher Erfolgsquote gegen Harnwegsinfektionen hilft.“ Schon vor dem Kalten Krieg spaltete sich der Kampf gegen Bakterien in zwei Lager: Während im Westen nach der Entdeckung von Penicillin im Jahr 1928 auf Antibiotika gesetzt wurde, forschte man in der Sowjetunion an Phagen. Bereits 1923 wurde in Tiflis das „Eliava-Institut für Phagen-Forschung“ gegründet.
Im Westen spielten Phagen keine Rolle. „Stalins vergessenes Heilmittel“, nannte das wissenschaftliche Journal Science die Phagentherapie im Jahr 2002. Jetzt aber, im Lichte der Antibiotikakrise, werden die Phagen wiederentdeckt. Auch wenn es noch Stolpersteine gibt: „In Europa basiert die gesamte Gesetzgebung auf pharmazeutischen Wirkstoffen“, sagt Böttcher. Phagen aber sind biologische Wirkstoffe. „Das sind völlig andere regulatorische Aufgaben, wenn man einen Stoff hat, der sich im Körper selbst replizieren kann“, sagt Böttcher. Langsam werden aber auch da die richtigen Vorgaben geschaffen: „Die Richtung stimmt.“
Ein Allheilmittel werden auch die Phagen nicht sein – weil es eben ein langer Prozess ist, bis das Bakterium identifiziert ist, das eine Infektion ausgelöst hat, und die dagegen wirkenden Phagen gefunden werden. „Für eine Sepsis wird man immer ein Breitband-Antibiotikum brauchen. Einfach, weil es schnell gehen muss.“ Für chronische Infektionen aber „sind Phagen eine wirkliche Zukunftsperspektive.“ Nicht zuletzt, damit man Antibiotika nur für die wirklich schweren Fälle einsetzen muss.
Über diese Serie
Unter dem Titel „Forschungsreisen“ präsentieren wir spannende Forschungsprojekte aus ganz Österreich. Der Pragmaticus war bereits zu Gast bei Peter Turchin vom Complexity Hub, der die USA vor einem Bürgerkrieg sieht, hat mit Johannes Fritz den Waldrappen Fliegen gelehrt und sich von Katharina Unger erklären lassen, warum Insekten das Protein der Zukunft sind. Alle Forschungsreisen können Sie hier nachlesen.
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