Chemiker:innen der Universität Magdeburg haben in Kooperation mit der Molekularmedizin des Uniklinikums Jena einen vielversprechenden Therapieansatz gegen lebensbedrohliche Lungeninfektionen entwickelt. Anstatt Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze ausschließlich mit herkömmlichen Antibiotika oder Antimykotika zu attackieren, gelang es dem Team in Experimenten, deren gefährlichste Werkzeuge gezielt auszuschalten. Dabei handelt es sich um Zellgifte, welche das Lungengewebe zerstören und so die Ausbreitung der Erreger begünstigen. Die Forschungsgruppe um Prof. Dieter Schinzer demonstrierte, dass synthetisch veränderte Sterole – cholesterinähnliche Bestandteile der Zellmembran – diese Gifte abfangen und deaktivieren können, noch bevor Gewebeschäden entstehen. Dieser Prozess stabilisiert zudem die Zellmembran und erhöht die Widerstandsfähigkeit der Körperzellen.
Neue Behandlungswege für schwerste Lungenentzündungen
Durch diesen Ansatz gehen die Forschenden davon aus, invasive Lungeninfektionen künftig gezielt medikamentös abschwächen zu können, was die Ergebnisse intensivmedizinischer Behandlungen verbessert und das Gesundheitssystem spürbar entlastet. „Weltweit besonders häufig sind invasive Pneumokokken-Erkrankungen“, so Dr. Adrian Press. „Nach Angaben des European Respiratory Journals starben 2019 rund 2,5 Millionen Menschen an einer Lungenentzündung. Dabei führen die alternde Weltbevölkerung und der Klimawandel immer häufiger zu schweren Verläufen, die eine intensivmedizinische Therapie mit künstlicher Beatmung erfordern. Der Bedarf an neuen Behandlungsoptionen über klassische Antibiotika hinaus ist also entsprechend groß.“
Pathoblocker: Neue Strategie gegen bakterielle Gewebeschäden
Das interdisziplinäre Team verfolgte eine pathoblockierende Strategie, um bakteriell verursachte Gewebeschäden sowie den Krankheitsverlauf zu begrenzen, ohne die Wirksamkeit konventioneller Antibiotika zu beeinträchtigen. Anstatt die Erreger direkt abzutöten, konzentrierten sich die Wissenschaftler in ihren Experimenten darauf, das Zellgift Pneumolysin gezielt auszuschalten. „Dieses Toxin wirkt wie ein molekularer Bohrer“, so Prof. Dieter Schinzer. „Es bindet an Cholesterin in den Zellmembranen, stanzt Poren hinein und zerstört so Zellen. Die Folgen sind Gewebeverletzungen, eine gestörte Immunantwort und ein schwererer Krankheitsverlauf, der nicht selten in eine Sepsis übergeht und tödlich endet.“
Sterol-Derivate als molekularer Köder gegen Bakteriengifte
Zur Prävention dieser Schäden entwickelte das Team am Institut für Chemie der Universität Magdeburg künstlich veränderte Sterole und identifizierte acht vielversprechende Wirkstoffkandidaten. Rechnergestützte Analysen untersuchten die Bindungsfähigkeit dieser Moleküle an das Zellgift Pneumolysin, bevor die Forscher sie in nanometerkleine Liposomen einbetteten. „Wir konnten in den Zellmodellen zeigen, dass von uns künstlich erzeugte Sterol-Derivate dem Toxin der Erreger als Köder dienten, das Zellgift inaktivierten und damit Lungenepithel- und leberähnliche Zellen deutlich widerstandsfähiger machten als natürliches Cholesterin“, so Prof. Dieter Schinzer. „Die Daten sprechen für einen doppelten Wirkmechanismus: Das Zellgift wird direkt gebunden, zugleich wird offenbar die Zellmembran stabilisiert. Biologisch liefert das Projekt also einen klaren Machbarkeitsnachweis.“ Da der Ansatz nicht die Bakterien selbst angreift, sondern deren Toxine blockiert, hält Schinzer Resistenzen für weniger wahrscheinlich und sieht Potenzial, das Prinzip auf weitere cholesterin-interagierende Zellgifte zu übertragen.
Vom Zellmodell zur Therapie
Nach diesen vielversprechenden In-vitro-Daten plant das Forschungsteam nun die nächste Stufe der pharmazeutischen Entwicklung, um die Wirkstoffe in Tiermodellen zu testen. Bei einem positiven Verlauf könnte daraus langfristig ein therapeutisches Spray gegen Pneumokokkeninfektionen der Lunge entstehen.
Quelle
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (05/2026)