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"Wiener Zeitung": Ihr Labor verfolgt einen interdisziplinären Ansatz. Zellbiologen, Molekularbiologen und Biochemiker schaffen Grundlagen für neue Medikamente. Woran arbeiten Sie als Chemiker?

Daniel Kahne: Ich wende mich der Biologie zu. Alle Probleme, die wir bearbeiten, sind Probleme der Biologie - also der Chemie in den Zellen. Mich interessiert, wie sich gramnegative Bakterien aufbauen. Eine lebende Zelle ist ein dreidimensionales Objekt, das aus komplizierten Molekülen besteht, deren Aufbau wir verstehen wollen, um Ansatzpunkte für neue Antibiotika zu finden.

Was sind gramnegative Bakterien?

Die Gram-Färbung ist eine vom Bakteriologen Hans Christian Gram entwickelte Methode zur differenzierenden Färbung von Bakterien in der mikroskopischen Untersuchung. Sie ermöglicht es, Keime in zwei Gruppen einzuteilen - grampositive und gramnegative Bakterien. Die Gruppen unterscheiden sich im Aufbau der Zellwände. Die Gram-Färbung dient auch der Diagnose: Wenn ein Arzt das Gramverhalten kennt, kann er die richtige Therapie verabreichen.

Und was bewirken die unterschiedlichen Zellwände?

An den Zellwänden grampositiver Bakterien haftet im Zuge der Diagnose ein basischer Farbstoff und sie werden blau. An den Zellwänden gramnegativer Keime haftet der Farbstoff nicht, weil dieser Typus eine zweite Membran besitzt, die dies verhindert. Die Zellwand fungiert als Gerüst für diese äußere Schutzhülle, die sie wie ein Exoskelett umgibt. Das Exoskelett verhindert nicht nur, dass die Farbe haftet, sondern auch, dass Antibiotika eindringen. Wir untersuchen jene Proteine, die für den Aufbau dieser zweiten Schutzhülle zuständig sind. Wenn wir mehr über sie lernen, könnten wir Präparate finden, die den Aufbau verhindern oder die Schutzhülle löchrig machen und den gramnegativen Keim zerstören.

Wie nahe sind Sie diesem Ziel?

Zunächst wollen wir verstehen, was diese Bakterien-Zellen zum Leben benötigen. Keine Zelle ist lebensfähig ohne intakte Hülle und gramnegative Organismen müssen sich sogar mit zwei Membranen schützen, weil sie in Umgebungen leben, die grampositive Organismen nie aushalten würden. Wir verbringen viel Zeit mit grundlegenden Fragen, wie etwa der Zahl der Proteine, die die Struktur aufbauen. Wir müssen das Problem in seinem Gesamtumfeld betrachten, die intakte Zelle verstehen und einzelne Bausteine entfernen, um zu sehen, wie sie unter geänderten Umständen reagiert.

Wie verhält es sich mit gefährlichen Infektionen, an denen beide Keimtypen die Schuld tragen?

Solche Infektionen können sich in den Atemwegen ansiedeln oder Entzündungen bei schweren Verbrennungen hervorrufen und in die Blutbahn gelangen. Gegen sie helfen eigentlich nur Breitband-Antibiotika, wie die Betalaktame, die auf das in den 1940er Jahren entdeckte Penicillin zurückgehen. Breitband-Antibiotika wären das Beste dagegen, aber wir haben seit Jahrzehnten keine neuen Wirkstoffe dieser Art entdeckt. Stattdessen haben wir Medikamente entwickelt, die nur einen Keimtypus abtöten. Diese Forschung brachte neue Mittel gegen grampositive Infektionen wie MRSA, aber nicht gegen gramnegative Infektionen, weil die Außenmembran so schwer zu durchdringen ist.

Entstehen immer mehr Antibiotikaresistenzen, weil wir ihnen immer das gleiche Gift verabreichen?

Antibiotikaresistenzen entstehen in allen Bakterien, aber je weniger Antibiotika es gegen gramnegativ-Infektionen gibt, desto mehr Resistenzen werden wir haben. Manche Keime sind besonders gefährlich, weil sie gegen vorhandene Medikamente immun geworden sind, andere sind von Natur aus resistent. Ein großes Problem bakterieller Infektionen mit resistenten Keimen ist, dass sie weitergegeben werden, wodurch die immunen Keime zahlenmäßig immer mehr werden.

Warum gibt es nur wenige neue Antibiotika, wo sie doch offenbar benötigt werden?

Neue Antibiotika werden deswegen selten entwickelt, weil sie zu wenig Geld bringen. Seit vielen Jahren lassen große Pharmafirmen die Finger davon, weil bereits mehrere Medikamente zur Heilung von Infektionen existieren. Die Pharmafirmen könnten nicht allzu viel pro Patient verdienen, weil der Wettbewerb die Preise drückt. Bei neuen, spezifisch wirkenden Antibiotika zerstört zudem eine Resistenz das gesamte Geschäft.

Auch Tumore können resistent gegen Therapien werden. In die Krebsforschung wird jedoch sehr viel investiert. Warum dieser Unterschied?

Bakterielle Infektionen sind ansteckend. Die Keime - resistent oder nicht - werden weitegegeben, befallen ansonsten gesunde Individuen und wandern von Wirt zu Wirt. Wenn jemand Krebs hat, kann die Resistenz des Tumors nicht weitergeben werden, denn Krebs ist eine genetische Störung des Wirts. In der Krebsforschung zerstören Resistenzen somit nicht das Geschäft, sondern den Patienten.

Wirksame Medikamente gegen die Viruserkrankung Ebola wurden nicht klinisch getestet, weil es zu wenige Patienten gab. Ist Geld auch der Grund, warum es kein neues Breitband-Antibiotikum gibt?

Das ist ein Teil des Grundes. Der andere Teil ist, dass die Außenmembran eines gramnegativen Keims schwieriger zu durchbrechen ist als die Blut-Hirnschranke beim Menschen. Es gibt viel zu wenige Chemikalien, die das können. Wir benötigen daher neues, gutes chemisches Material.