Entwicklung neuartiger, umweltfreundlicher Antibiotika

Am 12.06.2019 lud die Leopoldina zu einem Vortrag der israelischen Nobelpreisträgerin Prof. Dr. Ada Yonath ins Kaiser-Friedrich-Haus am Robert-Koch-Platz in Berlin ein: „Next Generation Environmentally Friendly Antibiotics“.

Mit vielen persönlichen Anekdoten ihres Wissenschaftler-Lebens berichtete Ada Yonath von ihren anfänglichen Studien an Ribosomen, durch die sie zu verstehen versuchte, welche Funktion diese kleinen Bestandteile der Zelle bei der Proteinproduktion übernehmen. Neben der Entschlüsselung der Wirkungsweisen und des Zusammenspiels von DNA, Aminosäuren, Transportern, Enzymen und Ribosomen konnte Ada Yonath nachweisen, dass diese nicht nur unwahrscheinlich präzise, sondern die Prozesse auch identisch in tierischen, pflanzlichen und bakteriellen Zellen ablaufen.

Yonath konnte durch die Entwicklung eines Kristallisations-Verfahrens die atomaren Strukturen von Ribosomen und somit auch die Angriffspunkte von über 20 Antibiotika aufklären. Als Pionierin der Entschlüsselung von Ribosomen in deren Struktur und Funktion erhielt sie 2009 den Nobelpreis für Chemie. Yonath ermöglichte durch ihre Forschung, die Wirkungsweisen von unterschiedlichen Antibiotikaklassen, die an bestimmte Bereiche des Ribosomens binden und dort an verschiedenen Stellen die Prozesse der Proteinbiosynthese von Bakterien hemmen können, zu visualisieren. Aus Sicht der bakteriellen Zelle hat es sich als erfolgversprechend erwiesen, Abwehrmechanismen zu etablieren, die sich in Antibiotikaresistenzen manifestieren – und so appellierte die Forscherin an die Entwicklung neuartiger Antibiotika.

Ada Yonath und ihre Forschungsgruppe haben sich in den letzten Jahren darauf konzentriert, alternative Angriffspunkte für Antibiotika in noch wenig erforschten Bereichen der Ribosomen zu finden. Diese Bereiche wurden erst kürzlich entdeckt und Protoribosomen genannt, welche das Potential für vielfältige Targets zur Entwicklung neuartiger und zudem biologisch abbaubarer Antibiotika gegen Bakterien bieten.

Weiterführende Literatur findet sich unter:

C. Davidovich, M. Belousoff, I., Wekselman et al. (2010). The proto-ribosome: An ancient nano-machine for peptide bond formation.

A Yonath (2009). Large facilities and the evolving ribosome, the cellular machine for genetic-code translation.