Forschende der TU München haben durch chemische Anpassungen eines Standard-Antibiotikums einen neuen Wirkstoff entwickelt, der Helicobacter pylori, das mit Magenkrebs assoziierte Bakterium, bis zu 60-mal effektiver bekämpft. In Labor- und Tierversuchen zeigte er Wirkung auch gegen resistente Stämme, ohne menschliche Zellen stärker zu schädigen. Die Ergebnisse erschienen in Nature Microbiology.
Weltweit sind rund 43 Prozent der Bevölkerung mit diesem Bakterium infiziert. Es kann chronische Magenschleimhautentzündungen verursachen, zu Magengeschwüren führen und gilt als zentraler Risikofaktor für Magenkrebs. Standardtherapien basieren vor allem auf dem Antibiotikum Metronidazol. Doch H. pylori wird zunehmend unempfindlich dagegen und entwickelt Resistenzen. Deshalb sind immer höhere hohe Dosierungen und Kombinationen mit weiteren Antibiotika nötig.
Das Team um Prof. Stephan A. Sieber vom Lehrstuhl für Organische Chemie II an der TUM School of Natural Sciences untersuchte die Wirkmechanismen des Antibiotikums nun im Detail. Dass Metronidazol im Bakterium sogenannten „oxidativen Stress“ auslöst, also chemische Reaktionen, die Zellbestandteile schädigen, war bereits bekannt. Die Forschenden fanden aber neu heraus, dass Metronidazol zusätzlich zwei zentrale Schutzproteine von H. pylori direkt angreift: ein Enzym zur Entgiftung schädlicher Sauerstoffverbindungen und ein Protein, das beschädigte Eiweiße repariert.
„Auf Basis unserer neuen Grundlagenerkenntnisse entwickelten wir chemisch leicht veränderte Varianten von Metronidazol, sogenannte Ether-Derivate. Diese molekulare Optimierung führt dazu, dass der Wirkstoff sich besser und stabiler an die Zielproteine anheften kann. Dadurch kann H. pylori oxidativen Stress schlechter abwehren und geht im besten Fall zugrunde.“
Dr. Michaela Fiedler und Doktorandin Marianne Pandler
In Laborversuchen analysierten die Forschenden nicht nur eine bis zu 60-fach höhere Wirksamkeit gegen das übliche Bakterium H. pylori, sondern auch Schlagkraft gegen bereits resistente Bakterienstämme. Zugleich fanden sie keine erhöhte Giftigkeit des angepassten Wirkstoffs für menschliche Zellen.
Bei Mäusen gelang es ihnen mit dem Wirkstoff, die Infektion mit H. pylori vollständig zu beseitigen – und das bereits mit einer sehr niedrigen Dosierung. Außerdem wurde das übrige Darmmikrobiom der Mäuse weniger stark beeinträchtigt als bei der bisherigen Standardtherapie.
„Wir haben hier einen sehr vielversprechenden möglichen Wirkstoff zur Senkung des Magenkrebsrisikos entwickelt. Allerdings müssen die Ergebnisse noch in klinischen Studien am Menschen bestätigt werden. Sollte dies gelingen, wäre das ein echter medizinischer Durchbruch.“
Prof. Stephan A. Sieber
An der Forschungsarbeit waren neben Prof. Sieber auch Prof. Michael Groll vom Lehrstuhl für Biochemie, ebenfalls an der TUM School of Natural Sciences, und Prof. Markus Gerhard vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Immunologie an der TUM School of Medicine and Health intensiv beteiligt.
Originalpublikation: Fiedler MK, Pandler MSI, Gong R et al. Metronidazole and ether derivatives target Helicobacter pylori via simultaneous stress induction and inhibition; Nature Microbiology. 2026.
Quelle: Pressemitteilung Technische Universität München
