Beim Wettrüsten «Menschheit gegen Bakterien» haben die Bakterien momentan die Nase vorn. Die einstigen Wunderwaffen, die Antibiotika, versagen immer häufiger bei Keimen, die trickreiche Manöver einsetzen, um sich vor der Wirkung der Medikamente zu schützen. Einige Arten ziehen sich sogar ins Innere menschlicher Körperzellen zurück, wo sie dann vom Immunsystem unbehelligt bleiben. Zu diesen besonders gefürchteten Erregern gehören auch sogenannte multiresistente Staphylokokken (MRSA). Sie können lebensgefährliche Krankheiten wie Blutvergiftungen oder Lungenentzündungen hervorrufen.
Das Team der Empa und der ETH Zürich um Inge Herrmann und Tino Matter hat Nanopartikel entwickelt, die einen völlig anderen Wirkmechanismus nutzen als herkömmliche Antibiotika: Während Antibiotika schlecht in Körperzellen eindringen können, gelingt es diesen Nanopartikeln aufgrund ihrer geringen Grösse und Beschaffenheit, sich ins Innere der befallenen Zelle einzuschleusen. Einmal dort angekommen, bekämpfen sie die Bakterien.
Metalloxide zerstören Bakterien
Die Cerium-haltigen Partikel lösen Bakterien bei Kontakt auf. Während auch andere Metalle antimikrobielle Effekte aufweisen, sind sie oft auch schädlich für Körperzellen, wie beispielsweise Silber. Im Gegensatz dazu ist Ceroxid sehr gut verträglich. Die Forschenden nehmen derzeit an, dass die Nanopartikel auf die Zellmembran der Bakterien einwirken und diese zerstören. Da die Membran von menschlichen Zellen anders aufgebaut ist, bleiben Körperzellen von diesem Vorgang verschont.
Weniger Resistenzen
Gegen einen derartigen Mechanismus, so meinen die Forscher, würden sich vermutlich weniger Resistenzen entwickeln können. «Zudem regenerieren sich die Ceroxid-Partikel mit der Zeit wieder, so dass der Effekt der Nanopartikel auf die Bakterien erneut einsetzt», sagt Empa-Forscher Tino Matter, «so können die Cerium-Partikel eine nachhaltige Wirkung erzielen.» Tino Matter und sein Team arbeiten daran, die neue Technologie zur Marktreife zu bringen. Sein Startup anavo medical konnte bereits mehrere Erfolge feiern – unter anderem wurde es zum Besten Schweizer Nanotech Startup 2021 gewählt. Momentan ist das junge Team auf Investorensuche.
