Ein Team rumänischer Wissenschaftler hat einen 5.000 Jahre alten Bakterienstamm aus einer unterirdischen Eishöhle extrahiert und analysiert und dabei ein überraschendes Maß an Antibiotikaresistenz und Potenzial für neue biotechnologische Lösungen aufgedeckt. Die in der Fachzeitschrift Frontiers in Microbiology ausführlich beschriebene Entdeckung unterstreicht die entscheidende Rolle der Umweltforschung bei der Bewältigung der globalen Krise der Antibiotikaresistenz.
Die Entdeckung der Eishöhle: Ein tiefer Einblick in die genetische Geschichte
Der Bakterienstamm mit der Bezeichnung Psychrobacter SC65A.3 wurde aus einem 82 Fuß langen Eiskern geborgen, der in der Scărișoara-Eishöhle in Rumänien gebohrt wurde. Dieser Kern repräsentiert über 13.000 Jahre angesammeltes Eis und ist damit ein einzigartiges Archiv vergangenen mikrobiellen Lebens. Die Forscher extrahierten Fragmente unter sterilen Bedingungen, um eine Kontamination zu verhindern, und sequenzierten das Genom, um seine Resistenzmechanismen zu verstehen.
Die Studie ergab, dass Psychrobacter SC65A.3 über 100 Gene im Zusammenhang mit Antibiotikaresistenzen trägt, obwohl diese bereits lange vor der Einführung moderner Antibiotika existierten. Dies deutet darauf hin, dass sich Resistenzen auf natürliche Weise in der Umwelt entwickelt haben und alte Mikroben möglicherweise als Reservoir dieser Gene fungieren.
Warum das wichtig ist: Die wachsende Bedrohung durch Superbugs
Antibiotikaresistenz ist eine wachsende Krise der öffentlichen Gesundheit. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass sie im Jahr 2019 weltweit über 1,27 Millionen Todesfälle verursacht hat. Da sich Bakterien weiterentwickeln und sich einer Behandlung entziehen, werden Infektionen schwieriger zu heilen und medizinische Eingriffe werden weniger wirksam. Die Identifizierung neuer Antibiotikaquellen oder Strategien zur Bekämpfung von Resistenzen hat daher für Wissenschaftler und politische Entscheidungsträger höchste Priorität.
Die einzigartigen Fähigkeiten der Sorte: Widerstand und Hemmung
Der Stamm Psychrobacter SC65A.3 weist eine Resistenz gegen zehn häufig verwendete Antibiotika auf, darunter Rifampicin, Vancomycin und Ciprofloxacin – Arzneimittel zur Behandlung schwerer Infektionen wie Tuberkulose, Harnwegsinfekte und Hautinfektionen.
Bemerkenswert ist, dass der Stamm auch die Fähigkeit zeigt, das Wachstum mehrerer antibiotikaresistenter „Superbakterien“ zu hemmen. Das bedeutet, dass die alten Bakterien Verbindungen produzieren, die gefährliche, moderne Krankheitserreger abtöten oder deren Wachstum unterdrücken können.
Das genetische Potenzial: Ungenutzte Enzyme und Verbindungen
Das Genom von Psychrobacter SC65A.3 enthält fast 600 Gene mit unbekannten Funktionen und 11 Gene, die andere Bakterien, Pilze und Viren abtöten oder deren Wachstum stoppen können. Dies deutet darauf hin, dass der Stamm ungenutztes biotechnologisches Potenzial für neuartige Antibiotika, industrielle Enzyme und Behandlungen für andere Krankheiten birgt.
Risiken und Chancen: Umgang mit alten Mikroben
Die Freisetzung alter Mikroben in moderne Umgebungen birgt das Risiko der Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen. Allerdings überwiegen die potenziellen Vorteile der Untersuchung dieser Stämme – einschließlich der Entdeckung neuer Verbindungen zur Bekämpfung von Resistenzen – die Risiken, sofern die Forscher strenge Sicherheitsprotokolle einhalten.
„Diese uralten Bakterien sind für Wissenschaft und Medizin von entscheidender Bedeutung“, sagte die Mitautorin der Studie, Dr. Cristina Purcarea, „aber eine sorgfältige Handhabung und Sicherheitsmaßnahmen im Labor sind unerlässlich, um das Risiko einer unkontrollierten Ausbreitung zu verringern.“
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entdeckung von Psychrobacter SC65A.3 das ungenutzte Potenzial extremer Umgebungen verdeutlicht, Lösungen für moderne medizinische Herausforderungen aufzuzeigen. Durch die Untersuchung alter Mikroben können Wissenschaftler neue Strategien zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen aufdecken und so letztendlich die öffentliche Gesundheit vor der wachsenden Bedrohung durch Superbakterien schützen.
