Forschern der Universität Tel Aviv ist gerade ein bedeutender Durchbruch gelungen, der unseren Ansatz zur Behandlung resistenter bakterieller Infektionen revolutionieren könnte. Diese in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung ist das Ergebnis der Arbeit eines Teams unter der Leitung von Professor David Burstein von der School of Biomedicine and Cancer Research.
Die von der Doktorandin Bruria Samuel in Zusammenarbeit mit Dr. Karin Mittelman, Shirly Croitoru und Maya Ben-Haim geleitete Studie wirft ein neues Licht auf ein Phänomen, das lange Zeit rätselhaft blieb. Während komplexe Organismen die sexuelle Fortpflanzung nutzen, um ihre genetische Vielfalt sicherzustellen, haben Bakterien ausgefeilte alternative Mechanismen entwickelt. Die genetische Konjugation, ein solcher Mechanismus, ermöglicht den direkten Transfer von DNA zwischen Bakterien über winzige Verbindungsröhrchen. Bei diesem Prozess handelt es sich um Plasmide, kleine zirkuläre DNA-Moleküle, die im Gegensatz zu Viren ihren Wirt bei der Übertragung nicht zerstören.
Das Forschungsteam führte eine umfangreiche Computeranalyse von 33.000 Plasmiden durch, die es ihnen ermöglichte, Gene zu identifizieren, die an „Anti-Verteidigungs“-Systemen beteiligt sind. Die entscheidende Entdeckung liegt in der strategischen Organisation dieser Gene. Wie Bruria Samuel erklärt, konzentrieren sie sich nahe der Eintrittsstelle in die neue Zelle und können so sofort aktiviert werden, um die Abwehrkräfte der Empfängerbakterien zu neutralisieren. Diese Organisation war noch nie zuvor beobachtet worden.
Um ihre Entdeckung zu bestätigen, führten die Forscher Laborexperimente mit Plasmiden durch, die Antibiotikaresistenz verleihen. Indem sie sie in Bakterien einführten, die mit dem CRISPR-Abwehrsystem ausgestattet waren, zeigten sie, dass nur Plasmide, deren Antiabwehrgene richtig positioniert waren, überleben und Antibiotikaresistenzen übertragen konnten.
Die Auswirkungen dieser Entdeckung sind beträchtlich. Laut Professor Burstein eröffnet es den Weg zur Identifizierung neuer Anti-Abwehr-Gene und könnte die Effizienz bakterieller Genmanipulationen im Labor deutlich verbessern. Die potenziellen Anwendungen sind zahlreich und reichen von der Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien in Krankenhäusern bis hin zur Modifikation von Bakterien zur Umweltsanierung, einschließlich der Verbesserung der menschlichen Darmmikrobiota.
Das Unternehmen Ramot, verantwortlich für den Technologietransfer der Universität Tel Aviv, erkannte schnell das Potenzial dieser Innovation. Sein CEO, Dr. Ronen Kreizman, betont die Bedeutung dieses biotechnologischen Fortschritts für die Entwicklung neuer Medikamente, die synthetische Biologie sowie den Agrar- und Lebensmittelsektor. Das Unternehmen arbeitet derzeit an der Kommerzialisierung dieser Technologie, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen.
Diese Entdeckung stellt nicht nur einen großen wissenschaftlichen Durchbruch dar, sondern auch konkrete Hoffnung im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen, eine der größten Herausforderungen der modernen Medizin. Es zeigt auch die Exzellenz der israelischen Forschung auf dem Gebiet der Biotechnologie und ihren bedeutenden Beitrag zur globalen Gesundheit.
