Bakteriengift effektiv gegen Pilzerkrankungen

AmB-Schwamm saugt Lebenselixier von Pilzen einfach auf (Illustration: Jose Vazquez, illinois.edu)

Urbana-Champaign/Madison (pte001/10.11.2023/06:00) - Das von Bakterien produziertes Molekül Amphotericin B (AmB) wird als letzte Verteidigungslinie gegen Pilzerkrankungen eingesetzt, da es auch für den menschlichen Patienten, insbesondere für die Nieren, giftig ist. Jetzt ist es Forschern der University of Illinois Urbana-Champaign ( https://illinois.edu ) und der University of Illinois Wisconsin-Madison ( https://www.wisc.edu ) gelungen, das Molekül so zu modifizieren, dass es Pilzerkrankungen weiterhin effektiv bekämpft. Den Giftzahn haben sie ihm allerdings gezogen.

Pilzgefahr immer größer

"Pilzinfektionen sind eine Gefahr für die öffentliche Gesundheit, die immer größer wird. Sie haben leider das Potenzial, auszubrechen und exponentielle Auswirkungen zu haben, ähnlich wie COVID-19. Nehmen wir also eines der mächtigen Werkzeuge, die die Natur entwickelt hat, um Pilze zu bekämpfen und sie in einen mächtigen Verbündeten zu verwandeln", so Chemieprofessor Martin D. Burke.

Dieser Erfolg sei ein Beweis dafür, dass die Forscher durch einen tiefen Einblick in die Grundlagenwissenschaft einen Vorsprung von einer Mrd. Jahren gegenüber der Natur nutzen und ihn in etwas verwandeln könne, das einen großen Einfluss auf die menschliche Gesundheit haben werde. AmB tötet Pilze ab, indem es wie ein Schwamm Ergosterol aus Pilzzellen heraussaugt.

Strukturen entschlüsselt

AmB tötet menschliche Nierenzellen auf ähnliche Weise ab, indem es Cholesterin, das häufigste Sterin beim Menschen, extrahiert. Die Forscher haben die Struktur von AmB-Schwämmen auf atomarer Ebene entschlüsselt, als sie mit Ergosterol beziehungsweise Cholesterin gesättigt waren. "Das war der der Schlüssel, um die sehr subtilen Unterschiede der Bindungen zwischen AmB und jedem dieser Sterine zu vergrößern und zu identifizieren", sagt Doktorandin Corinne Soutar.

Darauf basierend ist es dem Team gelungen, die Wechselwirkung zwischen AmB und Cholesterin zu verringern und damit die Toxizität für menschliche Zellen zu stoppen. Gleichzeitig konnten sie die Aufnahme von Ergosterol verstärken und so die Wirkung gegen Pilzerkrankungen verbessern. Erfolgreiche Tests fanden im Labor und schließlich an Mäusen statt. Mittlerweile hat der Lizenznehmer, das Biotechnik-Unternehmen Sfunga Therapeutics ( https://sfunga.com ), mit klinischen Studien der Phase 1 begonnen.

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