Isolierung und Charakterisierung von Bakterien aus ...

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Einleitung Medikament auf dem Markt (Newman and Cragg, 2007). Diese steht im Gegensatz zu den sechs marinen Naturstoffen, die alleine in den letzten Jahren als Medikamente zugelassen wurden (Tabelle 1). Aufgrund von Antibiotika-resistenten und multiresistenten Krankheitserregern steigt der Bedarf an neuen Wirkstoffen immer mehr an (Walsh, 2003b). Dies ist eine Folge von zu häufigem Einsatz von Antibiotika, aber auch oftmals nicht konsequenter Einnahme. Bereits weniger als 10 Jahre nach Einführung des Penicillins (1940) zeigte der Kran- kenhauskeim Staphylococcus aureus erste Resistenzen (Palumbi, 2001; Walsh, 2003a). Und auch gegen Vancomycin, welches wirksam gegen Methicillin resistente Staphylo- coccus aureus Stämme war, sind Resistenzstämme bekannt (Kresken et al., 2001). Bei der erfolgreichen Behandlung von Infektionskrankheiten spielt daher das Auffinden neuer Wirkstoffe eine wichtige Rolle (Heilmann, 2007). Aber die Entdeckung von neuen Leitstrukturen ist schwierig und es erfolgt häufig nur eine Verbesserungen der Phar- makokinetik und ~dynamik der Wirkstoffe. Einzig durch die Einführung des ersten Oxazolidinons, dem Linezolid, ist seit langem eine neue Strukturklasse entwickelt wor- den (Holzgrabe, 2004). Linezolid ist wirksam gegen viele, bereits resistente, Gram- positive Erreger wie beispielsweise Methillicin- und Vancomycin- resistente Stämme von Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis. Linezolid ist als Arznei- mittel zugelassen und hemmt die Initiation der Proteinbiosynthese an der 30S Unterein- heit die mRNS und die N-Formyl-met-tRNS (Brauers, 2001; Holzgrabe, 2004) (www.clinicaltrials.gov, Stand Mai 2012). Als vielversprechende Quelle für neue Wirkstoffe haben sich marine Organismen, ins- besondere Bakterien und Pilze gezeigt (Debnath et al., 2007; Holzgrabe, 2004; Imhoff et al., 2011). Viele Substanzen deren Produzenten marinen Mikroorganismen sind, be- finden sich in den klinischen Phasen und werden für ihren Einsatz in verschiedene An- wendungsfelder geprüft oder sind schon als Medikamente zugelassen (Tabelle 1). Vor allem die Substanzklassen der Peptide und Polyketide scheinen ein hohes Potential für den Einsatz als Medikamente zu haben. Von 18 in den verschiedenen klinischen Phasen befindlichen Wirkstoffen zählen alleine fünf zu diesen beiden Substanzklassen (Tabelle 1). 6
Einleitung Tabelle 1: Naturstoffe aus marinen Organismen in klinischen Phasen. Modifiziert nach http://marinepharmacology.midwestern.edu/clinpipeline.htm (Stand Mai 2012) (Gerwick and Moore, 2012; Mayer et al., 2010). Klinischer Substanz Quelle Strukturklasse wirksam Status (Produzent) gegen zugelassenes Cytarabine, Ara-C Schwamm (Bakterium) Nucleosid Krebs Medikament Vidarabine, Ara-A Schwamm (Bakterium) Nucleosid Viren Ziconotide Kegelschnecke Peptid Schmerz Trabectedin Tunicata (Bakterium) Alkaloid Krebs Eribulin Mesylate Schwamm (Bakterium) Macrolid Krebs Brentuximab Vedotin Mollusca Ergänzender Krebs (Cyanobakterium) Antikörper Phase III Plitidepsin Tunicata (Bakterium) Depsipeptid Krebs Phase II DMXBA Wurm Alkaloid Schizophrenie Plinabulin Pilz Diketopiperazin Krebs Elisidepsin Mollusca (Bakterium) Depsipeptid Krebs Zalypsis Nudibranchia (Bakterium) Alkaloid Krebs PM01183 Tunicata (Bakterium) Alkaloid Krebs CDX-011 Mollusca Ergänzender Krebs (Cyanobakterium) Antikörper Phase II Bryostatin I Bryozoe Polyketid Krebs abgeschlossen (Bakterium) Phase I PM060184 Schwamm k.A. Krebs SGN-75 Mollusca (Cyanobakterium) Ergänzender Antikörper Krebs ASG-5ME Mollusca Ergänzender Krebs (Cyanobakterium) Antikörper Marizomib Bakterium Beta-Lactone- Krebs (Salinosporamid A) gamma-Lactam Legende: k.A. Keine Angaben 7
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