Multiresistente Keime, Lebensmittelskandale, Tierseuchen: Eine Lösung für diese und andere Probleme könnten Bakteriophagen darstellen, behaupten Forscher. Dabei handelt es sich um Viren, die sich in Bakterien einnisten und diese abtöten. Für Zellen des Menschen, von Tieren oder Pflanzen sind sie dagegen völlig harmlos. Und tatsächlich sind Bakteriophagen in vielen osteuropäischen Ländern seit Jahrzehnten im Alltag in Gebrauch. In Deutschland erschweren allerdings fehlende Regelungen medizinische und hygienische Anwendungen. Wenn es nach den Wissenschaftlern geht, soll sich das aber möglichst bald ändern, um die potenzielle Anwendung von Bakteriophagen zu beschleunigen.

Antibiotika sind unverzichtbare Wirkstoffe, um bakterielle Infektionen zu behandeln. Doch inzwischen erlahmt die Kampfkraft der Antibiotika, denn Resistenzen greifen immer mehr um sich. Gesucht werden innovative Lösungen. Können zum Beispiel Bakteriophagen für die Antibiotika in die Bresche springen?

"Vom Schnupfen über Durchfall bis zur Lungenentzündung: Bereits jetzt lassen sich bakterielle Infekte bei Mensch und Tier mithilfe von dafür geprüften Bakteriophagen bekämpfen", erklärte PD Dr. Wolfgang Beyer anlässlich des 1. Deutschen Bakteriophagen-Symposiums an der Universität Hohenheim. Dort sollte der internationale Forschungsstand zusammengefasst und der künftige Forschungs- und Regelungsbedarf ausgeleuchtet werden.

Spezielle Viren als Verbündete in der Krankheitsbekämpfung

Das Prinzip der Bakteriophagen sei simpel, erklärt PD Dr. Beyer. Und so funktioniert der Angriff auf das Bakterium: Der Phage dockt am Bakterium an und injiziert ihm seine DNS, seine Erbinformation. Die zwingt das Bakterium, dutzende Kopien des Phagen herzustellen. Die Phagen lassen das Bakterium platzen und schwärmen aus, um weitere Bakterien zu infizieren. Und das Spiel beginnt von vorn. Im Idealfall so lange, bis keine Bakterien mehr da sind. Für jedes krank machende Bakterium gebe es einen passenden Phagen, der es zerstört, so Becker. Man müsse nur den richtigen finden. Dann lassen sich viele Infektionen bekämpfen – ganz ohne oder auch in Kombination mit Antibiotika.

Die Anfänge der Bakteriophagentherapie
Bakteriophagen werden als hochspezialisierte Parasiten betrachtet, deren Vermehrung an einen spezifischen Wirt gebunden ist. Sie bestehen aus Nukleinsäure (einzel- oder doppelsträngig) und einer Proteinhülle. Der Begriff "Bakteriophagen" (Kurzform "Phagen") leitet sich ab vom Altgriechischen βακτηριον baktérion ‚Stäbchen‘ und φαγεÏν phageín ‚fressen‘. Kurz nach ihrer Entdeckung zu Anfang des 20. Jahrhunderts durch Frederick Twort und Felix d´Hérelle werden die Phagen bereits benutzt, um bakterielle Infektionen zu behandeln. So berichtet Twort 1915 über Zersetzungsprozesse an Staphylokokken-Kulturen, die auf die Einwirkung von Bakteriophagen zurückzuführen sind. d´Hérelle ist der Erste, der 1919 die sog. Bakterienparasiten einsetzt, um in Paris fünf Kinder zu behandeln, die an der Dysenterie leiden. Trotz der noch reichlich unklaren Hintergründe des antibakteriellen Therapeutikums setzt sich die Phagentherapie schnell durch als einziges verfügbares Mittel zur Behandlung einer großen Zahl bakterieller Infektionen. George Eliava, ein Georgier, der am In- stitut Pasteur in Paris arbeitet, gründet 1923 das Institut für Bakteriophagen in Tiflis. Dieses Institut existiert immer noch und behandelt aktuell um die 1.000 Patienten mit antibakteriellen Präparaten aus Phagen.Mit der Entdeckung der Antibiotika und Sulfonamide gerät die Bakteriophagentherapie in der westlichen Welt mehr und mehr in den Hintergrund. Erst das Aufkommen schwer kontrollierbarer multiresistenter Keime lässt nun das Interesse für die Phagentherapie wieder aufleben.

Gegen viele Infekte könne dabei schon ein standardisierter Phagen-Mix helfen. In schwierigeren Fällen könne ein Mikrobiologe den Erreger beim Patienten genau bestimmen und dann den dazu passenden Phagen suchen – eine ganz auf den individuellen Patienten zugeschnittene Behandlung.

Aus Reisen in Osteuropa wisse PD Dr. Beyer, dass es dort Phagen-Mischungen rezeptfrei in Apotheken zu kaufen gibt. In Deutschland hingegen nicht: "Es ist zwar nicht verboten, Phagen in Deutschland zu vertreiben. Um sie als zugelassenes Arzneimittel auf den Markt zu bringen, sind allerdings teure und langwierige Tests nötig. Dieses Zulassungsverfahren gilt es zu beschleunigen, denn die tradierten Antibiotika versagen zunehmend im Kampf gegen multiresistente Keime. Wir brauchen die Bakteriophagen als Alternative, und zwar jetzt."

Im Kalten Krieg vergessen, von der Forschung aus dem Blick verloren

Dass Bakteriophagen von der medizinischen Forschung in Deutschland und der westlichen Welt so lange nicht beachtet wurden, habe historische Gründe, so PD Dr. Beyer. Entdeckt wurden sie bereits Anfang des 20. Jahrhunderts. Am berühmten Pariser Institut Pasteur forschte man dazu in den 1930er-Jahren ebenso wie im georgischen Tiflis.

Doch mit der Spaltung Europas in Ost und West und dem Siegeszug des Penicillin gerieten Bakteriophagen in den westlichen Ländern nach 1945 zunehmend in Vergessenheit. "Dank des erfolgreichen Einsatzes der Antibiotika hatte man im Westen schlicht keinen Bedarf an Bakteriophagen", so PD Dr. Beyer. "Heute, im Kampf gegen multiresistente Keime, sieht das anders aus."

In den Sowjetstaaten blieben die Bakteriophagen jedoch im Einsatz und sind es bis heute, sicherlich auch, weil in diesen Ländern Antibiotika deutlich teurer oder gar nicht zu bekommen waren. "Bakteriophagen erfüllen jedoch die gleiche Funktion und werden dort bis heute als wirksames, aber noch unzureichend erforschtes Medikament eingesetzt", erklärt PD Dr. Beyer.

Dass Bakteriophagen in der EU nicht generell zur medizinischen Behandlung zugelassen sind, erschwere auch die Forschung: "Medizinische Studien sind schwierig durchzuführen, da Ärzte die Bakteriophagen als alternative Methode nur dann verabreichen dürfen, wenn alle anerkannten Therapien nachweislich versagt haben. Dann ist es für die Patienten jedoch oft schon zu spät."

Gesetzliche Hindernisse

Das Haupthindernis für den Einsatz der Phagen in der westlichen Welt ist die Schwierigkeit, Patente auf Phagen anzumelden. Das aber wäre erforderlich, damit sich die notwendigen Investitionen lohnen und die Phagentherapie rentabel gestaltbar wird. Zudem entsprechen die verfügbaren wissenschaftlichen Daten über die Phagentherapie nicht den heutigen gesetzlichen Vorgaben für ein Inverkehrbringen von Phagenpräparaten. Die größte Herausforderung besteht also darin, wissenschaftliche und klinische Daten zu sammeln, die den westlichen Ansprüchen an die Sicherheit und Wirksamkeit von Medikamenten entsprechen.

Gefahr durch Bakteriophagen?
Es gibt auch medizinische Bedenken gegen den Einsatz von Phagen. Denn es existiert eine Phagenvariante, die das Bakterium nicht gleich zur Phagenproduktion verdammt, sondern sein Genom zunächst in das Genom des Bakteriums einbaut. Vermehrt sich das Bakterium, vermehrt es das Virengenom gleich mit. Eine sehr elegante Art der genetischen Fortpflanzung. Aber sie macht diese Phagenart gefährlich. Denn wenn die Viren aus dem genetischen Schlummer erwachen, können sie gefährliche Teile des Bakteriengenoms mitnehmen. Aus Sicherheitsgründen würde man diese Art von Phagen, die ihr Genom in das Bakteriengenom integrieren können, also besser gar nicht einsetzen, sondern nur Bakteriophagen verwenden, die tatsächlich die Bakterien nur zerstören können. Denn dort ist die Übertragungswahrscheinlichkeit für gefährliche Bakteriengene sehr klein.

Risiken sind heute schon vermeidbar

Ein Argument, das gerne gegen Bakteriophagen ins Feld geführt wird, ist die Gefahr des unerwünschten Gentransfers: Bestimmte Phagen können sich in die DNA von Bakterien integrieren. Die Befürchtung: Wenn sie sich wieder daraus lösen und weitervermehren, kann es passieren, dass sie ein Stück DNA des Bakteriums mitnehmen und auf andere Bakterien verbreiten. Vermutlich entstand auf diese Weise das Darmbakterium EHEC.PD Dr. Beyer warnt jedoch davor, Phagen deshalb pauschal zu meiden: "Die Gefahr des Gentransfers ist ein weitgehend vermeidbares Risiko. Zu einem Austausch von DNA zwischen Bakterium und Phagen kommt es vor allem bei sogenannten lysogenen Phagen, also Phagensorten, die in die DNA ihres Wirts eindringen. Solche Phagen kann man heute erkennen und von der Verwendung ausschließen."

Symposium soll deutsche Bakteriophagenforschung stärken

Eine andere Befürchtung sei dagegen viel realer, wie PD Dr. Beyer meint: Dass die Bakteriophagenforschung in Deutschland noch weiter ins Hintertreffen gerate. Dabei gebe es eine Vielzahl von Forschern, die sich inzwischen damit beschäftigen. Man wird beobachten müssen, ob und wann die Forschung auch in der Versorgungsrealität ankommen wird.



Dr. Ingolf Dürr

Erschienen in: Der Allgemeinarzt, 2019; 41 (9) Seite 82-84