Bakteriophagen statt Antibiotika - eine medizinische Alternative? (Foto: Imago, Imago/Fotograf XY -)

Im Kampf gegen antibiotikaresistente Keime Können Bakteriophagen Antibiotika ersetzen?

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SWR2 Wissen. Von Volkart Wildermuth

Die Zahl der Todesfälle durch antibiotikaresistente Keime nimmt zu. Gesucht wird nach Alternativen: Können Bakteriophagen Antibiotika ersetzen?

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In der Europäischen Union sterben jedes Jahr mehr als 30.000 Menschen an antiobiotikaresistenten Keimen. Das ist das Ergebnis einer Studie für das europäische Zentrum für die Prävention und Kontrolle von Krankheiten. Die Zahl ist deutlich höher als bislang angenommen.

Die Studie basiert auf Zahlen von 2015. Antibiotikaresistente Keime seien damit in etwa so gefährlich wie HIV, Aids, Grippe und Tuberkulose zusammen. Die Forscher plädieren an Mediziner und Landwirte, Antibiotika nur dann einzusetzen, wenn das medizinisch notwendig sei.

Denn diese Antibiotika sind in der Regel die letzten verfügbaren Behandlungsmöglichkeiten. Wenn sie nicht mehr wirken, ist es extrem schwierig oder sogar unmöglich, Infektionen zu behandeln.

Mann hält Petrischale mit Keimspuren auf Nährboden in die Kamera (Foto: SWR, SWR -)
Multiresistente Keime können vor allem für geschwächte Patienten zur akuten Gefahr werden SWR -

Weltweit suchen Forscher daher nach Alternativen zu Antibiotika. Im Kampf gegen multiresistente Erreger setzen viele Forscher, Ärzte und Patienten ihre Hoffnung auf Bakteriophagen: Viren, die gezielt Bakterien angreifen. Sie haben keine gravierenden Nebenwirkungen. In Osteuropa gibt es sie in der Apotheke - warum hier nicht?

Was sind Bakteriophagen?

Bakteriophagen sind hocheffiziente biologische Maschinen mit nur einem Ziel: die Kontrolle über Bakterien zu gewinnen. Sie befallen ausschließlich Zellen von Bakterien, jedoch keine Zellen von Menschen, Tieren oder Pflanzen.

Im Elektronenmikroskop sieht der Kopf der Phage aus wie die Mondfähre: ein Polyeder aus dreieckigen Flächen, daran ein Stiel und mehrere abgewinkelte Beinchen, mit denen sich das Virus an den Bakterien festklammern kann.

Wie bekämpfen Bakteriophagen Bakterien?

Die Bakteriophagen docken quasi an den Bakterien an. Dann wird die Erbinformation, also die Blaupause des Phagen, in die Bakterie injiziert. Die Bakterienzelle stellt dann ihren gesamten Stoffwechsel um: von „wachsen“ auf „Herstellung von Phagen“. Irgendwann ist die Bakterienzelle mit Phagen gefüllt und diese werden dann nach draußen freigegeben. Wo vorher eine Phage war, sind plötzlich Zehn- bis Hunderttausende. Diese „suchen“ sich dann alle neue Bakterien. Das passiert so lange, bis alle Bakterien abgestorben sind.

Bakteriophagen sind Viren, die keine Zellen von Menschen, von Tieren oder von Pflanzen befallen, sondern ausschließlich Zellen von Bakterien. (Foto: Imago, Imago/Fotograf XY -)
Bakteriophagen sind Viren, die ausschließlich Bakterien anfallen. Imago Imago/Fotograf XY -

Welche Vorteile haben Bakteriophagen gegenüber Antibiotika?

Bakteriophagen wirken sehr spezifisch auf die Bakterien, die sie abtöten können. Setzt man Bakteriophagen zum Beispiel gegen Durchfall ein, töten diese ausschließlich die Durchfall auslösenden Bakterien ab. Demgegenüber zerstören Antibiotika häufig die gesamte Darmflora.

Außerdem sind Bakteriophagen anpassungsfähig: Sie vermehren sich am Ort der Infektion, so lange Bakterien vorhanden sind. Wenn die Bakterien verschwunden sind, sind auch die Phagen wieder weg. Das ist ein großer Vorteil im Bezug auf Nebenwirkungen.

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Wie funktioniert die Behandlung mit Phagen?

Zuerst wird genau bestimmt, welches Bakterium die Infektion verursacht. Dann prüfen die Ärzte, welche Antibiotika und welche Phagen wirken und entscheiden, was gegeben wird. Vorreiter in der Behandlung mit Phagen sind Georgien und die ehemalige Sowjetunion. Dort wird die Behandlung mit Phagen bereits seit den 1920er Jahren erprobt und immer wieder erfolgreich eingesetzt.

Sind Bakteriophagen ein Wundermittel?

Nein. Das ist ein Unterschied zu Breitbandantibiotika. Die wirken gegen eine Vielzahl von Keimen. Bakteriophagen dagegen müssen genau zu dem bakteriellen Erreger passen, der bekämpft werden soll, sonst ignorieren sie ihn und die Infektion läuft ungebremst weiter. Die Lösung für dieses Problem ist einfach: man verwendet eine Mischung aus Phagen.

Petrischale mit Keimen (Foto: SWR, Imago stock&people -)
Multiresistente Keime reagieren nicht mehr auf gängige Antibiotika Imago stock&people -

Bakteriophagen: In Osteuropa Standard

Im Westen klingt das heute exotisch, hier wurden die Phagen nach dem Siegeszug der Antibiotika vergessen. Doch hinter dem Eisernen Vorhang, in der Sowjetunion hatten die Ärzte keine andere Wahl, als die Phagentherapie zu verfeinern. Zentrum der Phagenforschung war und ist Tiflis, die Hauptstadt Georgiens.

Mzia Kutateladze leitet das „Georgi-Eliava-Institut für Bakteriophagen, Mikrobiologie und Virologie“. Es hat eine lange Geschichte. Seit seiner Gründung 1923 werden dort Phagen erforscht. Heute arbeiten hier vielleicht hundert Mitarbeiter, zu Sowjetzeiten waren es zehnmal so viele.

„Die rote Armee war der größte Abnehmer, sie behandelte damals Durchfälle mit Phagen statt Antibiotika“, sagt Kutateladze.

„Das Institut produzierte Phagen für alle möglichen bakteriellen Infektionen: Durchfälle, Blasenentzündungen, gynäkologische Infektionen. Sie wurden nicht nur für die Behandlung, sondern auch in der Vorbeugung eingesetzt.“

Vor Stalingrad sollen Phagen die Ruhr in Schach gehalten haben. Auch heute noch schwören die Menschen in Georgien auf die Phagen. Man bekommt sie in Apotheken, sie sind Teil der Gesundheitsversorgung. „Wir heilen einen sehr hohen Anteil der Patienten, weil wir vorab im Labor sehr genau prüfen und auswählen, welcher Phage wirken wird. Der Erfolg liegt dann bei 95 oder 97 Prozent.“

Der Stuttgarter Mikrobiologe Wolfgang Beyer teilt die Einschätzung: Er verweist auf eine amerikanische Überblicksstudie mit über 5.000 Referenzen. Demnach funktioniere die Phagentherapie tatsächlich hervorragend. Beyer räumt aber ein: „Die Studien entsprechen nicht unbedingt unseren heutigen wissenschaftlichen Anforderungen.“

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Warum kommen Phagen bei uns bisher noch nicht zum Einsatz?

In der Sowjetunion und heute in Georgien gibt es eine andere Kultur der Medikamentenzulassung. Große Studien, mit Kontrollgruppen und genauer statistischer Analyse sind nicht vorgeschrieben. Stattdessen vertrauen Ärzte und Behörden den gesammelten Berichten über Einzelschicksal - und die können theoretisch in die Irre leiten. Aufgrund dieser Unterschiede lässt sich die Phagentherapie nicht einfach von Georgien aus nach Westeuropa oder in die USA exportieren.

Doch dass die bisherigen Studien völlig daneben liegen, hält Christine Rohde für wenig wahrscheinlich. Sie leitet die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen in Braunschweig.

„Das ist hier wirklich wie so eine Renaissance oder eine Reimplementierung der Phagentherapie. Das gibt es gar nicht vergleichbar sonst in der Medizin, dass man eine hundert Jahre alte anderswo etablierte Therapie sozusagen neu erfinden muss. Wir müssen es ja aber tatsächlich. Es geht hier im Westen nicht ohne klinische Studien, die erst einmal die Sicherheit und die Wirkung der Phagen beweisen müssen. Auch wenn alle wissen, dass es so ist, aber das muss jetzt sein.“

Aktuelle Studien

Derzeit laufen mehrere Studien zur Wirkung von Phagen bei Lungenkrankheiten, unter anderem in Berlin, Hannover und Braunschweig. Aber das Zulassungsverfahren ist langwierig und schwer, da es sich bei den Phagen ja um ein "lebendes System" handelt, welches zum Einsatz kommen soll.

Auf dem Markt sind Phagen im Westen derzeit nur in der Lebensmittelverarbeitung, allerdings noch nicht in Deutschland. Phagenmischungen werden bereits in Käse, Milchprodukten und auch auf Fisch und verschiedenen Fleischerzeugnissen eingesetzt. Sie sollen die Kontamination mit Bakterien wie Salmonellen oder Listerien minimieren. Diese Produkte sind in den USA, Kanada, Neuseeland und auch in den Niederlanden bereits zugelassen. Dort kann sich praktisch jeder Bakteriophagen „aufs Brot schmieren“.

Die Vision

Die Phagentherapie als ganz normalen Bestandteil der Gesundheitsversorgung zu etablieren. Nicht um die Antibiotika vollständig zu ersetzen, sondern um sie dort zu ergänzen, wo sie nicht länger wirken.

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