12/22/2011 10:25

Nanotechnologie und die „Post-Antibiotik-Ära“

Category: Wissen

siRNA-Molekül

Die moderne Medizin hat immer mehr mit dem Problem zu kämpfen, dass Krankheitserreger zunehmend resistent gegen Antibiotika werden. Zu schnelle ärztliche Verordnung von Antibiotika auch bei Bagatellerkrankungen, vor allem aber auch der Einsatz der Medikamente in der Tiermast haben dazu beigetragen, dass viele Bakterienstämme mutierten, so dass ihnen die verfügbaren Antibiotika nichts mehr anhaben können. Amerikanische Gesundheitsbehörden warnten bereits, die Menschheit stehe an der Schwelle zum „Post-Antibiotischen Zeitalter“. Was könnte ein Ersatz für die seit Jahrzehnten verwendeten Medikamente sein? Antibiotika wirken, indem sie in den Stoffwechsel der Bakterien eingreifen und sie dadurch töten, oder indem sie ihre Vermehrungsrate hemmen, so dass das Immunsystem mit den verbleibenden Erregern selbst fertigwerden kann. Man unterscheidet zwischen Breitband-Antibiotika, die auf eine große Anzahl von Erregern wirken, und Präparaten, die eher auf einen bestimmten Erregertyp spezialisiert sind.

Einer der Vorreiter in der Erforschung moderner Alternativen zum Antibiotikaeinsatz ist die Forschungsabteilung des Pentagon, die DARPA. Nach Ansicht der dortigen Wissenschaftler gehört die Zukunft der Nanotechnologie, d. h. rein chemisch wirkende Medikamente sollen ersetzt werden durch mikroskopisch kleine, intelligente Nanobots, die im Blutkreislauf zirkulieren. Diese Nanopartikel können im Huckepackverfahren pharmazeutische Wirkstoffe mit sich führen und diese dann gezielt in den betroffenen Zellen abladen. In Fall eines Einsatzes als Antibiotika- Ersatz bestehen die Wirkstoffe aus „small interfering RNA“ (siRNA), einer bestimmten Sorte von Biomolekülen, die die Fähigkeit haben, einzelne Gene auszuschalten. Ziel ist es, die siRNA für den Einsatz gegen ganz bestimmte Pathogene zu reprogrammieren und sie dann mit Hilfe von Nanopartikeln direkt zu den von einer Infektion befallenen Zellen zu senden.

Ist es tatsächlich denkbar, die seit über 60 Jahren existierende Milliardenindustrie der Antibiotikaproduktion auszuschalten? Schwer vorstellbar ist es, aber die neuen Technologien sind keinesfalls mehr Zukunftsmusik, sondern wurden im vergangenen Jahr bereits erfolgreich erprobt. Vier Primaten überlebten eine normalerweise tödliche Infektion mit dem Ebola-Virus, nachdem man ihnen Nanopartikel injiziert hatte, die mit speziell auf Ebola programmierten siRNA-Molekülen beladen waren. Die neue Technologie wirkt also sogar auch gegen Viruserkrankungen, während Antibiotika aufgrund ihrer Wirkungsweise nur gegen Bakterien einsetzbar sind. Auch der Zeitfaktor spielt eine Rolle. Die Entwicklung eines neuen Antibiotikums kann Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Die Reprogrammierung der siRNA für einen neuen oder mutierten Erregertyp dauert maximal eine Woche. Die Frage stellt sich natürlich, ob es in einer so kurzen Zeitspanne auch möglich ist, Risiken und Nebenwirkungen der Behandlung mit den Nanobots abzuschätzen, was ja den Hauptteil der langwierigen Entwicklungsdauer von Medikamenten ausmacht. Immerhin geht es bei der siRNA-Methode um angewandte Gentherapie, was bis heute noch als hochgradig experimentell anzusehen ist. Und warum obliegt die Erforschung eines so wichtigen neuen Einsatzgebietes der Medizin ausgerechnet dem Militär? Geht es hier in Wahrheit um die Entwicklung neuartiger Biowaffen, deren therapeutische Einsatzmöglichkeiten zum Wohle der Menschen eher ein kleines Nebenprodukt sind?

Quelle: Matrix3000 Band 67