Weltweit wurden im Jahr 2012 rund 8,6 Millionen Fälle von Tuberkulose bekannt. Wie die Weltgesundheitsorganisation WHO berichtet, starben an dieser gefährlichen Infektionskrankheit 1,3 Millionen Menschen. Dabei waren bei gut fünf Prozent der Infektionen Erreger im Spiel, die gleich gegen mehrere Medikamente resistent sind – Tendenz steigend. Die Wissenschaft sucht deshalb neue Wege, um die bakteriellen Erreger der Tuberkulose auch in Zukunft wirksam bekämpfen zu können.
Am Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg fahnden Prof. Caroline Kisker und ihr Team in den bakteriellen Enzymen des Erregers nach bislang unbekannten Schwachstellen. Dabei nehmen sie unter anderem den Cholesterin-Stoffwechsel der Krankheitserreger unter die Lupe und dort besonders das Enzym FadA5 – ohne dieses haben die Erreger Schwierigkeiten, eine chronische Infektion aufrecht zu erhalten. Kiskers Gruppe hat nun in Kooperation mit Forschern von der Stony Brook University (USA) die Struktur dieses Enzyms genau analysiert – und einen möglichen neuen Angriffspunkt für Medikamente identifiziert.
„Wir haben in das aktive Zentrum des Enzyms ein Steroid-Molekül eingefügt und die sich ergebende Struktur analysiert“, berichtet Prof. Caroline Kisker. Mit diesem Wissen lassen sich nun Moleküle designen, die genau ins aktive Zentrum passen und es blockieren. Mit dieser Strategie sollte sich das gewünschte Ziel erreichen lassen: der Totalausfall des Enzyms FadA5 (siehe Structure, Onlineveröffentlichung am 4.12.2014).
Allerdings benutzt der menschliche Organismus Enzyme, die dem FadA5 aus Tuberkulose-Bakterien ähneln. Dann müsste man also damit rechnen, dass ein neuer Wirkstoff nicht nur die Bakterien lahmlegt, sondern auch beim Menschen Schaden anrichtet.
Kiskers Team analysierte deshalb auch die Enzyme des Menschen. Das Ergebnis war positiv: „Der Strukturvergleich hat ergeben, dass es möglich sein müsste, das Enzym der Bakterien spezifisch zu hemmen“, erklärt die Professorin. Angestrebt werde nun die Entwicklung eines Wirkstoffes, der das FadA5-Enzym der Tuberkulose-Erreger möglichst spezifisch hemmt – und somit nur den Bakterien schadet, nicht aber den Enzymen des Menschen.
Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg