Schatzsuche im Bakterien-Genom

Für die Suche nach heilkräftigen Wirkstoffen aus der Natur erhält der Nachwuchsforscher Dr. Andriy Luzhetskyy jetzt finanzielle Starthilfe aus Brüssel. Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, kurz ERC) unterstützt Luzhetskyys Arbeit an Actinomyceten, einer Gruppe von Bakterien, die zahlreiche biologisch aktive Substanzen bilden. Mit ihrer Hilfe will Luzhetskyy potenzielle neue Medikamente ausfindig machen, die sich beispielsweise als Antibiotika einsetzen lassen. Der junge Wissenschaftler wird in den kommenden fünf Jahren durch einen so genannten „ERC Starting Grant“ in Höhe von insgesamt 1,5 Millionen Euro gefördert.

Luzhetskyy leitet eine Arbeitsgruppe am  Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarbrücken (HIPS), einer Außenstelle  des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig.

Actinomyceten stellen außergewöhnlich viele chemische Verbindungen her und geben sie in ihre Umwelt ab. Einige dieser Stoffe töten oder hemmen andere Organismen – vermutlich um den Actinomyceten einen Vorteil in der Konkurrenz um Nahrung und Lebensraum zu verschaffen.  Von der biologischen Wirkung der produzierten Substanzen kann auch der Mensch profitieren: Zu ihrem vielfältigen Spektrum zählen Antibiotika und Medikamente gegen Tumore.

Die Forschung kennt bereits etliche Naturprodukte aus Actinomyeten, doch noch längst nicht alle: In den Bakterien schlummern vermutlich noch viele ungehobene Schätze. „Actinomyceten haben rund 8000 Gene“, erklärt Luzhetskyy. „Bei mehr als 3000 davon wissen wir nichts über ihre Funktion.“ Das liegt unter anderem daran, dass ganze Komplexe von Genen gewissermaßen „schlafen“ und unter normalen Laborbedingungen nicht aktiv sind. Auf welche Weise sie angeschaltet werden und welche Stoffe sie dann synthetisieren, ist in den meisten Fällen noch unbekannt.

Luzhetskyy und sein Team wollen die „Schläfer“ im Mikroben-Genom jetzt aufwecken: Mit gentechnischen Methoden, die sie speziell für die Actinomyceten entwickeln werden,  hoffen sie stillgelegte Gene anschalten und ganze Stoffwechselwege gezielt in Gang setzen zu können.

Luzhetskyy hat fünf Jahre Zeit, nach solchen verborgenen Naturstoffen zu suchen.  „Am Ende wollen wir ein Spektrum von Methoden für die Produktion neuer Naturstoffe aus Actinomyceten etabliert haben“, sagt Luzhetskyy. „Und wir hoffen, dass möglichst viele neue Medikamente daraus entwickelt werden können.“

Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung