Ärzte Zeitung online, 07.02.2018

Therapieansatz

Viren von der Werkbank

Mit maßgeschneiderten Phagen gezielt Bakterien bekämpfen: Forscher haben eine Technologie entwickelt, mit der sie solch nützliche Viren auf dem Reißbrett designen können.

Von Alexander Joppich

Viren von der Werkbank

Phagen infizieren eine Bakterienzelle: Dieses Prinzip haben sich Schweizer Wissenschaftler zu Nutze gemacht und spezialisierte Bakteriophagen geschaffen, die spezifisch Bakterien angreifen können.

© nobeastsofierce / stock.adobe.com

Zürich. Schweizer Forscher haben eine Technologie entwickelt, mit der sie Bakteriophagen gezielt verändern – und somit bakterielle Erkrankungen gezielt bekämpfen können. Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) veröffentlichten die entsprechende Studie im Fachmagazin PNAS (doi: 10.1073/pnas.1714658115).

In einer Mitteilung spricht das Forscherteam von einer "neuen Ära bei der Nutzung von Bakteriophagen", die anbrechen könnte: Mit ihrem System verändern die Forscher Phagen genetisch und kreieren so maßgeschneiderte Viren, die spezifisch Bakterien zerstören.

Listerien-Zellen als Leihmutter

Die Phagen können demnach auch mit beliebigen Zusatzfunktionen ausgestattet und in einer zellwandlosen Listerien-Zelle mit Leben eingehaucht werden. Die Listerienzellen fungieren somit als Wirtszellen – und als Leihmütter.

Die kugeligen, zellwandfreien aber lebensfähigen L-Form-Listerien seien besonders geeignet für die Herstellung von Phagen, da sie ein "fast universeller Bakteriophagen-Brutkasten" sind, heißt es in der Mitteilung: Sie produzierten nicht nur ihre eigenen Phagen, sondern auch solche, die andere Bakterien befallen.

Bringt man die Listerien zum Platzen, werden die Phagen freigesetzt und man kann diese für ihren Einsatz in der Therapie isolieren, so die Forscher weiter.

Die neue Technologie erleichtere die Herstellung spezifischer Phagen sehr. "Wir mussten früher aus Millionen von Phagen diejenigen heraussuchen, die die gewünschten Eigenschaften trugen. Nun können wir von Anfang an lauter gleichartige Viren erzeugen, sie innert nützlicher Frist testen und allenfalls wieder verändern", wird Prof. Martin Lössner in der Meldung zitiert.

Hoch spezifische Phagen: keine Integration ins Erbgut der Wirtszelle

Ursprung der neuen Methode seien Verfahren aus der synthetischen Biologie gewesen. Mit Hilfe dieser sei es den Wissenschaftlern gelungen, Phagen im Reagenzglas aus DNA-Stücken zusammenzusetzen und gleichzeitig nützliche Funktionen einzubauen. So können auf dem Reißbrett geplanten Phagen zum Beispiel Enzyme produzieren, die Bakterienhüllen auflösen.

Vorteil der synthetischen Phagen sei zudem, dass sich ihre DNA nicht in das Erbgut des Wirtes integrieren könnte. Außerdem könnten die virulenten Bakteriophagen nicht ausversehen freigesetzt werden, da sie im höchsten Maße wirtsspezifisch seien. Auch das Ausweichen auf ein anderes Wirtsbakterium sei deshalb unwahrscheinlich.

Einschränkend geben die Züricher Forscher zu bedenken, dass Viren genetisch maßzuschneidern sehr zeitaufwendig sei. Herausfordernd sei nach wie vor vor allem die Bekämpfung gram-positiver Bakterien wie Staphylokokken oder Streptokokken.

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