PfadnavigationHomeWissenschaftFehlgefaltete ProteineBislang galten Prionen als tödlich. Nun könnten sie die nächste Antibiotika-Generation bildenStand: 17:07 UhrLesedauer: 3 MinutenForscher glauben, auf eine neue Quelle für Antibiotika gestoßen zu seinQuelle: Getty Images/Science Photo Library RF/RUSLANAS BARANAUSKAS/SCIENCE PHOFehlgefaltete Proteine gelten vor allem als Ursache für neurodegenerative Erkrankungen. Nun untersuchten Forscher ihre Wirkung auf Bakterien. Was sie entdeckten, hat das Potenzial für eine neue Generation von Antibiotika.Neue Antibiotika-Kandidaten gegen resistente Bakterien könnten sich in Prionen verbergen. Dabei handelt es sich um fehlgefaltete Proteine, die vor allem für tödliche neurodegenerative Erkrankungen bekannt sind, darunter die Rinderwahn-Krankheit BSE. Sie kommen jedoch natürlicherweise in fast allen menschlichen und tierischen Körperzellen vor. Forscher der Perelman School of Medicine of Pennsylvania in den Vereinigten Staaten schreiben nun, dass Prionen kurze Aminosäureketten, sogenannte Peptide, enthalten könnten, die Bakterien abtöten. Somit könnten sie eine Rolle bei der Immunabwehr spielen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin „Nature Microbiology“.Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass Fragmente von Proteinen wie Amyloid-beta oder dem zellulären Prionprotein Mikroben bekämpfen können. Doch niemand hatte Prionen bislang systematisch durchsucht. Lesen Sie auchDas Penn-Team nutzte dafür eine Deep-Learning-Plattform namens APEX 1.1, um 19,3 Millionen Peptidfragmente aus 2897 Prionen und prionähnlichen Proteinen zu durchsuchen, und identifizierte 1179 Kandidaten. Die so identifizierte Klasse von neuen Peptiden nannten die Forscher „Prionine“.„Diese Arbeit verändert unser Verständnis davon, wo sich Antibiotika verbergen könnten“, sagte César de la Fuente-Nunez, leitender Autor der Studie. „Prionen wurden lange Zeit fast ausschließlich durch die Linse der Krankheit betrachtet. Künstliche Intelligenz hat es uns ermöglicht, eine andere Frage zu stellen: ob diese Proteine auch nützliche molekulare Fragmente kodieren. Die Antwort scheint ja zu sein.“Lesen Sie auchVon 75 experimentell getesteten Peptiden hemmten 59 mindestens einen bakteriellen Erreger. 42 zeigten bei niedrigen Konzentrationen starke Wirkung, oft durch Störung bakterieller Membranen. 16 von ihnen verursachten keine Schäden an menschlichen Zellen. Neue Hoffnung gegen AntibiotikaresistenzIn einem Mäuse-Hautinfektionsmodell mit Acinetobacter baumannii reduzierten zwei Peptide die Bakterienzahl vergleichbar mit dem Antibiotikum Polymyxin B. Dieses wird bei besonders schweren Infektionen als Reserve eingesetzt. Die Mäuse erlitten dabei keinen Gewichtsverlust durch die Behandlung mit den Prioninen.Die Arbeit baut auf der langjährigen Suche des de la Fuente Lab nach „verschlüsselten Peptiden“ auf – verborgenen Sequenzen in größeren Proteinen, die zuvor bereits in menschlichen Proteinen, ausgestorbenen Organismen und Mikrobiomen gefunden wurden.Die Studie zeige nicht, so die Forscher, dass Prionine natürlich bei Infektionen freigesetzt würden. Sie stelle auch nicht die bekannte schädliche Rolle fehlgefalteter Prionen infrage. Sie deutet aber darauf hin, dass diese Proteine eine übersehene Quelle für Antibiotika-Kandidaten sein könnten.„Die Arzneimittelforschung war lange Zeit nicht nur durch das eingeschränkt, was wir testen können, sondern auch dadurch, wo wir überhaupt suchen“, sagte de la Fuente. „KI verändert das. Sie gibt uns die Möglichkeit, die verborgenen Schichten der Biologie zu durchsuchen und zu fragen, ob Moleküle, die mit einer Geschichte verbunden sind – in diesem Fall Krankheit –, auch eine andere Geschichte mit therapeutischem Potenzial in sich tragen könnten.“