Die Suche nach neuen Medikamenten, insbesondere in der Antibiotika-Forschung, hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Dies ist vor allem auf die wachsende Bedrohung durch Antibiotikaresistenzen zurückzuführen, die eine ernsthafte Herausforderung für die öffentliche Gesundheit darstellt. Ein vielversprechender Ansatz zur Bekämpfung dieser Problematik ist die Erschließung und Nutzung der biologischen Vielfalt, insbesondere von Mikroorganismen wie Myxobakterien, die als Quelle für innovative Wirkstoffe dienen können.
Am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) haben Wissenschaftler über viele Jahre hinweg intensive Forschungsarbeit geleistet, um die Vielfalt dieser Mikroben zu erforschen und zu erweitern. Myxobakterien sind bisher relativ wenig untersuchte Organismen, die in Böden vorkommen und in der Lage sind, eine Vielzahl von bioaktiven Verbindungen zu produzieren. Diese Verbindungen sind von großem Interesse für die Entwicklung neuer Medikamente, da sie möglicherweise Eigenschaften besitzen, die gegen resistente Bakterien wirken.
Das Forschungsteam des HIPS hat in einer aktuellen Studie die Entdeckung von 118 neuen Myxobakterien dokumentiert und deren Genomsequenzen entschlüsselt. Diese Erkenntnisse erweitern die vorhandenen genomischen Ressourcen erheblich und bieten der wissenschaftlichen Gemeinschaft wertvolle Daten für die Suche nach neuen Naturstoffen. Professor Rolf Müller, der wissenschaftliche Leiter des HIPS, betont, dass die erhöhte Vielfalt der untersuchten Bakterien die Wahrscheinlichkeit steigert, bislang unbekannte Wirkstoffkandidaten zu finden.
Die Arbeit der Forscher umfasst nicht nur die Sammlung von Bodenproben, sondern auch die aktive Einbindung der Öffentlichkeit durch das Citizen Science-Projekt „Microbelix“. Hierbei können interessierte Bürger Bodenproben aus naturnahen Gebieten sammeln und zur Analyse einsenden. Diese gemeinschaftliche Anstrengung trägt zur Entdeckung neuer Myxobakterien bei und fördert das Bewusstsein für die Bedeutung mikrobakterieller Biodiversität.
Die Ergebnisse der Studie belegen, dass in den neu entdeckten Myxobakterien potenziell mehrere Gensequenzen vorhanden sind, die für die Herstellung von Wirkstoffen verantwortlich sind. Dr. Ronald Garcia, ein Wissenschaftler am HIPS, hebt hervor, dass in nahezu jedem sequenzierten Genom mehrere Gene identifiziert wurden, die für die Produktion neuartiger Wirkstoffe verantwortlich sind. Diese Entdeckungen sind nicht nur spannend, sondern könnten auch entscheidend für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze sein.
Um den Zugang zu den gewonnenen Daten zu erleichtern, haben die Forscher einen interaktiven Online-Atlas namens ABC-Myxo erstellt. Dieser Atlas enthält Informationen über die Genbereiche, die für die Synthese von Naturstoffen in Myxobakterien verantwortlich sind und steht weltweit kostenfrei zur Verfügung. Die Bakterienproben selbst werden künftig vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen für Forschungszwecke bereitgehalten.
In ihrer Publikation berichten die Forscher von fünf neu entdeckten Substanzklassen, darunter Myxoquaterine, die antifungale Eigenschaften zeigen, Sandacrabine, die gegen Viren wirken, und Sandarazole, die antibakterielle Wirkungen entfalten. Zudem wurden neuartige Siderophore und Topoisomerase-Hemmer identifiziert, die das Potenzial für neue Behandlungsmöglichkeiten bieten.
Die Forschungsergebnisse verdeutlichen eindringlich, wie wichtig die Erhaltung und Erforschung mikrobieller Biodiversität für die Entdeckung neuer Naturstoffe ist. In bereits gut untersuchten Mikroben sind häufig keine neuen Substanzen mehr zu finden, während die Myxobakterien-Sammlung ein enormes Potenzial für die Entdeckung innovativer chemischer Strukturen bereithält. Dies könnte entscheidend sein, um in Zukunft infektiöse Krankheiten effektiv behandeln zu können.
Die Initiative „Microbelix“ lädt auch interessierte Laien ein, zur Erschließung der Myxobakterienvielfalt beizutragen, indem sie Bodenproben sammeln und zur Analyse einreichen. Diese kollektive Anstrengung könnte dazu beitragen, die Chancen auf die Entdeckung neuer, wirksamer Medikamente weiter zu erhöhen und den Kampf gegen Antibiotikaresistenzen aktiv zu unterstützen.
