Mit der Entdeckung des Penicillins läutete der schottische Bakteriologe Alexander Fleming im Jahr 1928 die Erfolgsgeschichte der Antibiotika ein – antibakterielle Medikamente, die bis heute unzählige Menschenleben gerettet haben. In den vergangenen Jahren ist allerdings die Anzahl der gegen Antibiotika unempfindlich gewordenen Bakterienstämme stark gestiegen, sodass manche Erreger mit den zur Verfügung stehenden Wirkstoffen nicht mehr erfolgreich bekämpft werden können. US-amerikanische Wissenschaftler wollen sich nun beim Wettrüsten zwischen Bakterien und Ärzten ein für alle Mal durchsetzen und haben eine Strategie entwickelt, um die Entstehung neuer Antibiotikaresistenzen bei Bakterien einzudämmen: Sie blockieren die Maschinerie in den Bakterien, die für die schnelle Veränderung des Erbguts – die hohe Mutationsrate der DNA – und damit für die Anpassung des Bakteriums an die Antibiotika-„Bedrohung“ verantwortlich ist. Diese Taktik tötet die Erreger zwar nicht ab, sie erzwingt aber, dass sie durch Antibiotika „verwundbar“ bleiben.

Bereits seit längerem suchen Forscher intensiv nach Möglichkeiten, der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen Herr zu werden. Die jetzt vorgestellte Idee von Floyd Romesberg vom Scripps-Forschungsinstitut in San Diego geht auf eine vor dreißig Jahren gemachte Entdeckung zurück: Damals haben Forscher herausgefunden, dass Bakterien keine Resistenzen entwickeln können, wenn ihnen bestimmte Gene fehlen.

Dahinter steckt ein Mechanismus, der den Bakterien eigentlich das Überleben sichern soll: Solange ihre Lebensbedingungen gut sind, wird ihr Erbgut, die DNA, bei jeder Teilung exakt kopiert. Sind sie allerdings Stress ausgesetzt – darunter ist auch die Behandlung mit einem Antibiotikum zu verstehen –, schalten sie die Teilungsmaschinerie vom Normalbetrieb auf einen „Schlampermodus“ um: Die DNA wird dann von Enzymen vervielfältigt, die viele Fehler einbauen. Auf diese Weise entstehen zwar vermehrt nicht lebensfähige Bakterien, aber auch einige mit neuen Genvarianten, die sich als vorteilhaft erweisen könnten – etwa weil sie dem Bakterium die Fähigkeit verleihen, den normalerweise tödlichen Antibiotika zu trotzen.

Romesberg und seine Kollegen konnten vor zwei Jahren ein Gen identifizieren, das für das Umschalten auf den „Schlampermodus“ verantwortlich ist. Nun ist es ihnen gelungen, aus mehr als 100.000 Substanzen einige viel versprechende Wirkstoffkandidaten herauszufiltern, die diesen genetischen Schalter blockieren. In ersten Labortests haben sich diese Wirkstoffkandidaten bereits bewährt: So konnten damit behandelte Kolibakterien im Gegensatz zu ihren unbehandelten Artgenossen keine Resistenz gegen das Antibiotikum Ciprofloxacin entwickeln.

Als nächstes wollen die Forscher testen, ob diese Substanzen auch bei anderen Bakterien wie den notorisch widerspenstigen Keimen Pseudomonas aeruginosa oder Staphylococcus aureus funktionieren. Bis sie allerdings in klinischen Studien erprobt werden können, dürfte noch eine ganze Zeit vergehen. Die große Hoffnung der Forscher: Mit ihrem Prinzip könnten die altbewährten und die sich derzeit in der Entwicklung befindlichen neuartigen Antibiotika auch langfristig ihre Durchschlagskraft behalten.