Warum neue Antibiotika nicht auf den Markt kommen

In den dunklen Tiefen des Michigansees, in einer Tiefe von 5 Metern, untersucht Brian Murphy [Brian Murphy] Algendickichte und bunte Schwämme, die sich an den Seiten eines alten hölzernen Frachtschiffs festhalten.

Ausgestattet mit Tauchausrüstung und einer Sauerstoffflasche auf dem Rücken kann Murphy mit einem furchtlosen Archäologen verwechselt werden. Doch anstatt Artefakte zu erforschen, die in fast 1.500 Wracks versteckt sind, sucht Murphy nach neuen Antibiotika. Diese Schatzsuche lässt ihn an den extremsten Orten der Welt in Tiefen von bis zu 40 Metern tauchen.

"Dies ist ein großes Risiko", sagt er. - Wir suchen nach einzigartigen natürlichen Bedingungen und können nur hoffen, dass die evolutionären Effekte, die aufgrund von Überlebensproblemen unter solchen Bedingungen auftreten, zur Entstehung von Mikroorganismen führen, die uns neue Wege zur Herstellung von Arzneimitteln bieten können. Aber was wir finden, wissen wir nicht. "

Die Kosten solcher Ereignisse, die ihn zwingen, von Thailand nach Island um den Planeten zu reisen, können Zehntausende von Dollar erreichen. Und sie haben eine große Verantwortung. Jede Organisation, die so viel Geld ausgeben kann, wird eine Kapitalrendite verlangen, aber die Natur ist nicht immer bereit, sich an die Regeln zu halten.

Neue Antibiotika erscheinen natürlich dank Bakterien, die sie als Waffen in einem chemischen Krieg mit anderen Mikroben einsetzen. Voraussagen, wo und wie sie gefunden werden können, sind nur mit viel Glück und Vorahnung möglich. Murphy geht davon aus, dass Bakterien, die auf Schwämmen in Süßwasser leben, ein Lagerhaus für neue Chemikalien sein könnten. "Wir wissen nicht viel über diese Art", sagt er. "Aber der einzige Weg, um herauszufinden, ob es etwas gibt, besteht darin, in sie einzutauchen und sie mit einem Messer auszuschneiden."

Aber selbst wenn diese Schwämme uns Antibiotika der Zukunft bringen, gibt es so viele Hindernisse, die uns daran hindern, sie zur Behandlung von Krankheiten einzusetzen.

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Murphy, ein energischer 34-jähriger Mann von der University of Illinois, ein Abenteurer, kombiniert die Arbeit eines Wissenschaftlers und eines Tauchers. Zuerst wollte er Feuerwehrmann werden, aber dann entdeckte er, dass Biologie genauso interessant sein könnte. Bioprospektion, die Suche nach einem Heilmittel für die Zukunft unter biologischen Quellen, kann frustrierend, aber nicht langweilig sein. Manchmal sind sie sogar gefährlich.

"Wir versuchen wirklich, sicher zu tauchen, aber manchmal ist es schwierig", sagt er. - In Vietnam war das Tauchen besonders gefährlich. Die Leute dort werfen oft Müll über Bord, ohne nachzudenken. Infolgedessen versuchen Sie, durch diese flachen Gewässer zu schwimmen, in denen überall Fischernetze herausragen, und vermeiden Sie gleichzeitig Felder mit Quallen, die ihre drei Meter langen Tentakel stechen. “

Im Vergleich zu den jüngsten Expeditionen in kalten arktischen Gewässern können die Großen Seen als weniger exotische Orte für die Suche nach Medikamenten bezeichnet werden. Aber sie finden vielleicht ein Werkzeug, um den alten Mörder zu bekämpfen, eine Krankheit, die den größten Teil ihrer jüngeren Geschichte als Geißel der Menschheit diente.

Im April entdeckten Murphy und Kollegen zwei neue Verbindungen, Diazquinomycin H und J [Diazaquinomycine], dank Bakterien, die im Michigansee vor der Küste von Milwaukee leben. Obwohl sich die Studie noch in einem frühen Stadium befindet, wirken die Verbindungen selbst gegen arzneimittelresistente Tuberkulose-Bakterien überraschend gut.

Mycobacterium tuberculosis ist ein Bakterium, das die Lunge angreift. Es wird angenommen, dass es aus Nutztieren stammt und vor etwa siebentausend Jahren aufgrund eines Anstiegs des Milchkonsums zu Menschen gewandert ist. [anderen Quellen zufolge trat die Tuberkulose viel früher auf und gelangte von einer Person zu Kühen - ca. perev. ]

Die Entdeckung von Antibiotika im 20. Jahrhundert ermöglichte die Bekämpfung der Tuberkulose, aber die Situation ändert sich sehr schnell. Das Aufkommen neuer arzneimittelresistenter Bakterien hat allein 2013weltweit mehr als 210.000 Menschen getötet.

Murphy untersucht, ob neue Verbindungen bei mit der Krankheit infizierten Mäusen gegen Tuberkulose wirken. Wenn sie weiterhin Wirksamkeit zeigen, werden sie Kandidaten für klinische Studien.

Dies ist jedoch immer noch der Beginn eines langen Prozesses mit einem unbekannten Ergebnis, das wie viele andere vielversprechende medizinische Entdeckungen der letzten zwanzig Jahre zu nichts führen kann.

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Bei der Bekanntgabe der Entdeckung versammelte sich eine Gruppe von Wissenschaftlern, Aufsichtsbehörden und Vertretern der Industrie in der Universitätsstadt Uppsala in Nordschweden, um mögliche Lösungen für ein Notfallbrauen in der Medizin zu erörtern.

Die Fakten waren hart und schrecklich. Die Antibiotika, die uns seit mehr als einem halben Jahrhundert vor einer Vielzahl tödlicher Mikroben schützen, verlieren rasch an Wirksamkeit. Und die Schuld dafür können nur wir selbst sein. Der zügellose und verantwortungslose Einsatz dieser magischen Medikamente beträgt bis zu 63.000 TonnenDer jährliche Einsatz von Antibiotika in der Tierzucht hat zur Entwicklung einer neuen Art von Bakterien geführt. Bald könnte sich die Welt in einer Situation befinden, die vor der Entdeckung von Penicillin bestand, in der selbst die einfachsten Infektionen wie ein Knieriss lebensbedrohlich sein können und jede Operation eine Gefahr birgt.

Laut dem Bericht des von der britischen Regierung organisierten Projekts zur Antibiotikaresistenz sterben jedes Jahr 700.000 Menschen an bakteriellen Infektionen. Aber viele glauben, dass diese Zahl stark unterschätzt wird.

"Wenn Sie die Herzklappe ersetzen müssen, aber an einer bakteriellen Infektion sterben, werden Ärzte den Tod aus natürlichen Gründen melden", sagt Professor William Fenical vom Institut für Ozeanographie. Scripps in San Diego. "Also bleiben diese Dinge unbemerkt."

Schätzungen zufolge werden bis 2050 mehr Menschen an bakteriellen Infektionen sterben als an Krebs. Der Trend ist offensichtlich. Die Schlussfolgerung in Uppsala war einfach: Die Welt muss sehr schnell neue Antibiotika entwickeln.

Aber woher bekommt man das Geld?

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William Fenical, Professor am Institut für Ozeanographie. Scripps in San Diego ist einer der Pioniere der marinen Biomedizin. Er begann Ende der 1960er Jahre, das Potenzial des Ozeans zu untersuchen, neue Medikamente zu entdecken, lange bevor es als Wissenschaft angesehen wurde. Nachdem er fast sein ganzes Leben an der kalifornischen Küste verbracht hat, beschreibt er sich selbst als Chemiker mit einem inhärenten Interesse am Ozean.

"Es gibt mehrere Dutzend biologische Typen auf dem Planeten Erde", sagt er. - Typ - die Grundeinheit des Lebens. Fast zwei Drittel von ihnen leben im Wasser. Daher ist es klüger, in den Ozeanen, Flüssen und Seen nach Antibiotika zu suchen, da sich die Chancen, sie dort zu finden, verdoppelten.

Im Jahr 2003 machte Fenical vor der Küste von San Diego eine der interessantesten Entdeckungen auf dem Gebiet der Antibiotika. Ein Bakterium, das in Bodensedimenten am Boden des Pazifischen Ozeans lebt, produzierte eine Antrasimycinverbindung. Fenical entdeckte bald, dass es das Bakterium MRSA [Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus; auch diese Verbindung kann Anthrax abtöten - ca. trans.], eine antibiotikaresistente Art, die in Krankenhäusern lebt und sehr schwer zu behandeln ist.

In gewissem Sinne ist das Öffnen eines Antibiotikums jedoch einfach. Es ist viel schwieriger, jemanden zu finden, der daran interessiert ist, in seine Entwicklung zu investieren. Seit der Entdeckung von Antrasimycin sind zwei Jahre vergangen, und niemand war daran interessiert, es von einem Forschungslabor in eine Klinik zu überführen.

"Wir haben kürzlich sechs Antibiotika entdeckt", sagt Fenical. - Von diesen haben 3-4 ein ernstes Potenzial, einschließlich Antrasimycin. Aber wir können sie nicht entwickeln. Keines der Unternehmen in den USA interessierte sich für ihn. Sie verkaufen gerne vorhandene Antibiotika, sind aber nicht daran interessiert, neue zu erforschen und zu entwickeln. “

Aufgrund der schnell wachsenden Kosten für die Arzneimittelentwicklung gaben die meisten großen Pharmaunternehmen ihre Antibiotika-Entwicklungsprogramme bis 1995 auf. Privatsektornicht in der Lage, ernsthafte Finanzierung zu organisieren.

Vor 25 Jahren wurde die dringende Notwendigkeit einer Heilung von HIV zu einem politisierten Schlachtfeld. Das US-amerikanische Institut für Infektionskrankheiten ist zu einem virologischen Zentrum geworden. Alles bleibt noch übrig, aber heute gibt es keine Regierungsprogramme zur Bekämpfung von Antibiotika-resistenten Bakterien.

"Dies ist ein dringender medizinischer Bedarf in den USA und in Europa, aber das Verhalten der Politiker spiegelt dies nicht wider", sagt Fenikal. "Obama hat ein neues Drogenentwicklungsprogramm eingeführt, aber der Kongress hat kein Geld dafür bereitgestellt."

Die Enttäuschung von Fenical wächst aus der Tatsache, dass die Entwicklung eines neuen Antibiotikums in gewisser Weise einfacher ist als die Entwicklung von Medikamenten gegen Krankheiten wie Krebs. Mitte der neunziger Jahre entdeckte er eine kleine, nur etwa 15 cm lange Qualle, die an einem Unterwasserfelsen vor der Küste der Philippinen befestigt war. Die äußere Zerbrechlichkeit der Kreatur, genannt Diazona angulata, überraschte die Wissenschaftler - es war unklar, wie sie im offenen Ozean überleben konnte. Aber Fenical wusste aus Erfahrung, dass solche Kreaturen mit weichem Körper oft chemische Waffen zur Selbstverteidigung hatten.

Er fand heraus, dass die Kreatur mit der Verbindung Diazonamid A [Diazonamid A] bewaffnet war, selbst in minimalen Dosen, wodurch Darmkrebszellen abgetötet wurden - die am schwierigsten zu behandelnde Krebsart. Es war auch vielversprechend, dass die Kreatur einen bisher unbekannten Mechanismus verwendet. „Die gesamte Pharmaindustrie hat auf uns gewartet“, erinnert sich Fenikal. Wir alle dachten, wir stehen kurz vor der Entwicklung einer neuen Art von Krebsmedizin. “

Taucher kehrten auf die Philippinen zurück, aber es dauerte drei Jahre, bis sie diese Kreatur wiedergefunden hatten. Und trotz aller Versuche konnten sie nicht genug Quallen bekommen, um die richtige Menge an wertvoller Substanz zu bekommen.

Dies war die zweite Enttäuschung in zehn Jahren für Fenikal, der ein weiteres potenzielles Heilmittel für Elutherobin-Krebs entdeckte, das in einer Art Weichkoralle gefunden wurde, die sich als hochwirksam gegen Brustkrebs erwiesen hat. Aber diesmal verhinderten Gesetze zum Schutz der Umwelt die Umwandlung des Funds in ein Medikament.

"Wir brauchten Kilogramm Substanz, um das Medikament herzustellen", sagt er. - Aber wir konnten es nicht genug sammeln. Niemand wird dir erlauben, dafür wunderschöne Korallenriffe zu zerstören. “

Die Herstellung von Antibiotika erfordert dagegen kein Eindringen in die Natur. Alles, was benötigt wird, ist das Sammeln mehrerer Antibiotika produzierender Bakterien, die dann gezüchtet werden können, um die industrielle Produktion der chemischen Verbindung zu organisieren.

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Murphy hat in nur wenigen Monaten Forschung am Michigansee einen potenziellen Durchbruch in der Tuberkuloseforschung erzielt und ist bestrebt, den Rest der Großen Seen zu erkunden. Da es jedoch kein Geld gab, beschloss er, die Öffentlichkeit um Hilfe zu bitten.

„Vor dem Tauchen sprechen wir immer mit lokalen Tauchern, um herauszufinden, was sie bereits gefunden haben“, sagt er. - Einige von ihnen verbringen mehr Zeit unter Wasser als an Land. Und wir haben beschlossen, warum bitten wir sie nicht, Schwämme und andere Arten, die in den Seen leben, zu sammeln, damit sie dann zu uns geschickt werden können? “

In nur wenigen Monaten erhielt das Team 40 Proben, die im Weltraum vom Hudson River in New York bis zum Lake Huron gefunden wurden. Die Einteilung in Kategorien, die Identifizierung der in ihnen lebenden Bakterien und der von ihnen produzierten chemischen Verbindungen wird Wochen und Monate dauern. Murphy schuldet einer kleinen Armee von Studenten und Freiwilligen, die bei diesem langen Prozess helfen. Trotz des langwierigen Prozesses wissen sie, dass die Proben möglicherweise Medikamente gegen die tödlichsten bakteriellen Infektionen enthalten.

Das Problem ist, dass es einfach kein Geld gibt, um etwas mit ihnen zu tun.

Für jede Entdeckung von Murphy ist der Weg zur Entwicklung voller Hindernisse. Sicherheitstests, Tierversuche und die Hoffnung, dass Pharmaunternehmen und ihre Investoren dazu gebracht werden können, Hunderte Millionen Dollar zu liefern, damit neue Verbindungen alle Phasen klinischer Studien durchlaufen, bevor sie in ein Einzelhandelsprodukt umgewandelt werden können.

Es gibt nur wenige Chancen, aber da sich die Zahl der Menschen, die jährlich an arzneimittelresistenten Bakterien sterben, in 35 Jahren 35 Millionen nähert , hoffen die Wissenschaftler, dass sich die Politiker auf eine Finanzierung für die Entwicklung von Antibiotika einigen können. Die Frage ist, können sie es tun, bevor es zu spät ist?

Source: https://habr.com/ru/post/de396187/