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Ersatz für Antibiotika : Fragen über Phagen

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Hoffnungsschimmer im Reagenzglas: Eine Virologin im Zentrum für Diagnostik des Georgi-Eliava-Institutes für Bakteriophagen, Mikrobiologie und Virologie. Bild: Fabian Weiss

Was hilft, wenn Antibiotika nicht mehr helfen? Kann es sein, dass man in einem fast vergessenen Forschungsinstitut in Tiflis die beste Antwort darauf hat? Eine Reise nach Georgien – und in eine andere Zeit.

          Die Geschichte hat in Georgiens Hauptstadt ein ungleichmäßiges Netz gesponnen, zwischen zwei Kreuzungen kann eine ganze Zeitreise liegen. Maurische Fassaden stehen neben sowjetischem Klassizismus, postmoderne Glasbauten neben unfertigen Hochhäusern. Und irgendwo zwischen sozialistischer Vergangenheit und globalisierter Zukunft, hinter einer Fassade aus schweren Marmorsäulen, liegt das Georgi-Eliava-Institut für Bakteriophagen.

          Die Eingangshalle wirkt kalt und verlassen, das Wandgemälde, von dem Lenin, Stalin, Marx und Engels früher mit strengen Blicken über den Campus wachten, ist irgendwann in den Neunzigern wegrenoviert worden. Auf einer stoffbespannten Holzplatte sind die Plaketten der medizinischen Wirkstoffe angebracht, die hier entwickelt worden sind. Die Beschriftung ist auf Kyrillisch, die Patente stammen aus der Ära, als das Institut noch üppige Gelder aus Moskau bekam. Aber wer den Eindruck hat, dass hier die Zeit stehengeblieben sei, liegt falsch. Denn irgendwo im Herzen dieses Gebäudes gibt es eine gut gekühlte Virenbank, in der fast 100 Jahre Medizingeschichte am Leben gehalten werden.

          Die Mikroorganismen, die im Archiv des Institutes aufbewahrt werden, haben einen Weltkrieg und den Niedergang der Sowjetunion überlebt. Sie haben politische Systeme und Paradigmenwechsel überdauert und wurden mühsam durch die dunklen Jahre der Unabhängigkeit gebracht, in denen der Strom so häufig ausfiel, dass den Kulturen manchmal kein Notstromaggregat mehr helfen konnte. Aber die Mühe von vier Forschergenerationen hat sich gelohnt. Denn wie es aussieht, könnten die Phagen der wichtigste Beitrag des kleinen Landes zur Medizin der Zukunft werden.

          In der institutseigenen Apotheke können Medikamente mit lebenden Phagen gekauft werden.

          Eine Revolution der Mikrobiologie

          Als der Mikrobiologe Georgi Eliava im Jahr 1921 aus Paris in seine Heimatstadt Tiflis zurückkehrte, hatte er Lebensformen im Handgepäck, die so klein waren, dass man sie mit keinem Mikroskop beobachten konnte. Die Bakteriophagen, die Eliava in Paris bei dem britisch-kanadischen Biologen Félix d’Hérelle kennengelernt hatte, waren eine Revolution der Mikrobiologie. Zwanzig Jahre vor der ersten klinischen Anwendung von Penicillin hatten die Georgier damit bereits eine Waffe gegen tödliche Krankheiten wie Lungenentzündungen oder Blutvergiftungen. Phagen sind hochspezialisierte Viren, die sich ausschließlich von Bakterien ernähren. Hat man einmal die passende Phage gefunden, isoliert und dem kranken Organismus eingeimpft, pflanzen die Viren den Bakterien ihre DNA ein und programmieren das Verhalten um: Ein befallenes Bakterium produziert dann selbst nur noch Phagen, bis es platzt und eine Armada hungriger Fressfeinde ausschüttet. Sobald die Phagen ihre Wirtsbakterien vernichtet haben, sterben sie ab. Ein Killer ohne Nebenwirkungen, günstig in der Produktion und anwendbar von der Magen-Darm-Infektion bis zum Milzbrand. Die perfekte Volksmedizin für ein riesiges Land wie die Sowjetunion.

          Heute, knapp hundert Jahre später, könnte die Phagenforschung die Medizin zum zweiten Mal revolutionieren. Denn multiresistente Erreger gelten derzeit als die größte Herausforderung für die moderne Medizin: Weil man sie mit Antibiotika nicht mehr in den Griff bekommt, werden selbst Krankheiten, die lange als besiegt galten, wieder lebensgefährlich. Und so erinnert man sich im Westen plötzlich an die Konzepte der sowjetischen Mediziner.

          Auch wenn die Methoden im Westen bekannt sind, das Wissen der Kultivierung und die Erfahrung in der Anwendung von Phagen reichen hier in Tiflis lückenlos bis zu Eliava zurück. Die 1920er und 30er Jahre waren eine Blütezeit für die Phagentherapie in der UdSSR. Seren mit Phagen wurden von Tiflis nach Moskau, Sankt Petersburg und Nowosibirsk geliefert. Wenn es einen Fall von Salmonellen oder Ruhr gab, wurden sie für ganze Landstriche als Prophylaxe verordnet, und in jeder Volksschule mussten die Kinder Phagensaft schlucken. Selbst eine Pestepidemie in einem militärischen Außenposten in Sibirien konnte man mit Hilfe von Eliavas mikrobiologischer Armada bekämpfen. Neben Georgien investierten auch Frankreich und die Vereinigten Staaten intensiv in die Forschung. Als der Zweite Weltkrieg ausbrach und in den Lazaretten die Wunderkrankungen grassierten, sattelte der Westen jedoch auf ein anderes Mittel um, das gerade markttauglich geworden war: Penicillin. Doch weil die Herstellung von Antibiotika teuer war und wichtige Patente im Westen lagen, behandelte die Sowjetunion bakterielle Infekte weiterhin vor allem mit Phagen. Und so wurde Georgien mit dem Einbruch des Krieges zum wichtigsten Vertreter der Bakteriophagenforschung.

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          „Ich bin das Kind von Pionieren“, sagt Inga Georgadze. Das Arbeitszimmer der Virologin wirkt wie das Wohnzimmer einer netten alten Dame. Aus einer vertäfelten Vitrine, zwischen Aktenordnern, schaut Georgi Eliava von einem gerahmten Schwarzweißbild. Daneben steht ein Foto ihres Vaters Irakli. Der war Eliavas Schüler und betreute den Pferdestall des Labors, bis er selbst im Jahr 1959 die Leitung des Instituts übernahm. Schon als Kind strich Inga über das riesige Gelände und ritt auf den Pferden, aus deren Urin die Ärzte Seren gegen Tetanus herstellten. Wenn sie sich das Knie aufschlug oder aus einer dreckigen Pfütze getrunken hatte, bestellte der Vater sie in sein Büro und gab ihr trüben Phagensaft zum Trinken. „Mir war klar, dass ich in die Forschung gehen wollte“, sagt sie und lacht. „Schon als junges Mädchen träumte ich davon, Viren im Weltall zu erforschen.“

          Auf dem Tisch vor ihr liegen elektronenmikroskopische Schwarzweißaufnahmen von Bakteriophagen, als wären es die Bilder der jüngsten Enkelkinder. Die Nachzucht ist der ganze Stolz der Forscherinnen, über das Aussehen eines Phagen können sie leicht ins Schwärmen geraten. „Wenn wir ein neues Bakterium behandeln, überprüfen wir zunächst, ob wir einen passenden Phagen im Archiv haben, den wir auf die spezifische Erkrankung hin optimieren können“, sagt Mzia Kutateladze, die Direktorin des Institutes. Phagen sind kein chemischer Wirkstoff, sondern Organismen, die in jedem Bachlauf zu finden sind, bevorzugt in der Nähe von Bakterien. Wenn in der Natur neue Erreger entdeckt werden, ist damit die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass auch der passende Fressfeind nicht weit ist. Hilft ein Standardmedikament nicht, versuchen die Virologinnen einen auf den Patienten spezialisierten Phagenstamm zu entwickeln und legen seine Kopie im gekühlten Archiv in den Kellern des Instituts ab.

          Dass sich selbst Stalin damals von dem Wundermittel schnell begeistern ließ und dem jungen Eliava ein eigenes Institut spendierte, mag an der martialischen Effektivität der mikroskopischen Lebewesen liegen. Betrachtet man die damalige wissenschaftliche Agenda der Sowjetunion, kann man ohnehin leicht den Eindruck bekommen, dass die Ideen für dieses riesige Land einfach nicht groß genug sein konnten. Der Kalte Krieg war auch ein Krieg der Ideen; die Sowjetunion wollte ihn mit Ideen führen wie der Errichtung einer atombetriebenen Pumpenanlage in der Beringstraße, mit der man die Ströme des Pazifiks kontrollieren und so das Wetter auf der Nordhalbkugel verbessern wollte, oder mit Konzepten wie Pawlows Lerntheorie, die Träume von der Gestaltung eines neuen Menschen weckten. Im Rausch von Machbarkeitswahn und Futurismus erschienen selbst Projekte wie die Umleitung der sibirischen Flüsse in den Aralsee machbar. Dass dafür ein Stausee, groß wie ein Binnenmeer, hätte angelegt werden müssen, konnte das Pathos der Bolschewiken nicht bremsen.

          Fotos der Pioniere Félix Hubert d’Hérelle und Georgi Eliava.

          Eine Wolke sollte die Welt erobern

          Wer sich in Tiflis nach den Instituten umschaut, in denen vor vierzig Jahren Wissenschaftsgeschichte geschrieben wurde, findet Orte, die gut aus einem Roman von Stanisław Lem stammen könnten: das Institut für Hagelforschung etwa, in dessen riesigem, halbverfallenem Turm sich eine Wetterkammer befindet, in der künstliche Wolken hergestellt werden. Im Kalten Krieg wurde die Manipulation des Wetters als heißes Konzept für die Eroberung der Welt gehandelt, und in den Vereinigten Staaten wuchs die Angst vor einer neuen Form sowjetischer Kriegsführung. Heute ist die Wolke meistens abgestellt, um Strom zu sparen.

          Oder das Institut für Kybernetik, dessen Forscher im Auftrag des Kremls und unter strengster Geheimhaltung an Themen wie der künstlichen Intelligenz oder maschinengestützten Mustererkennung forschten. Aber auch die amerikanische Kybernetik war produktiv: Die Idee, Großrechner zu einem dezentralen Netzwerk zusammenzuschließen, sollte einige Jahre später das Zeitalter des Internets einleiten. Heute sind die letzten Pioniere der UdSSR alte Frauen und Männer. Viele haben den Glauben an die Bedeutung ihrer Arbeit nicht aufgegeben und halten wie Georgadze ihre täglichen Routinen aufrecht. Sie forschen weiter – in der Hoffnung auf eine bessere Rente und den wissenschaftlichen Nachwuchs, der ihre Ideen in die Zukunft rettet.

          In den neunziger Jahren standen die sowjetischen Wissenschaftspioniere plötzlich vor der Frage, wie sich das Wissen der letzten beiden Forschergenerationen unter anderen politischen Vorzeichen weiterführen ließe. Mit dem Zusammenbruch der Sowjetunion geriet die angewandte Forschung in Georgien in eine tiefe finanzielle Krise. Die letzten georgischen Präsidenten dachten bei Fortschritt vor allem an ausländische Investoren, die im Handumdrehen ganze Straßenzüge revitalisieren, und nicht an jahrzehntelange Grundlagenforschung. Der Großteil der Gelder, mit denen das Institut für Bakteriophagen finanziert wird, stammt daher heute vor allem aus der EU und den Vereinigten Staaten. Dass die Phagentherapie im Westen trotzdem nicht Fuß fassen konnte, mag ein Zeichen dafür sein, dass der ideologische Riss zwischen den Wissenschaftssystemen noch nicht vollständig gekittet ist. Denn während man im Osten weiterhin Phagen züchtet und im Alltagslabor der Volksmedizin erprobt, sind hier, in Deutschland zum Beispiel, für jedes Präparat aufwendige empirische Verfahren vorgesehen, mit denen zuerst die Wirkung und Risiken getestet werden, bevor Medikamente für den Markt zugelassen werden.

          Institutsleiterin Inga Georgadze - auch mit 77 Jahren kommt die Virologin noch jeden Tag zur Arbeit.

          Ökonomisch oft nicht rentabel

          Schon die Klassifizierung von Phagen stellt ein Problem dar: Die Wissenschaftler sind sich noch nicht mal einig darüber, ob man die Organismen, die über keinen eigenen Stoffwechsel verfügen, überhaupt als Lebewesen ansehen sollte. Dazu kommt, dass die meisten Wirkstoffe Cocktails aus vielen verschiedenen Phagentypen sind, die immer wieder aktualisiert werden müssen. Die Suche nach dem jeweils passenden Mix sei aufwendig und ökonomisch oft nicht rentabel, so die Kritiker der Therapieform. Ob die Phagen gegen ein Bakterium helfen, weiß man letztlich erst, wenn man es ausprobiert hat.

          Dennoch könnten die Viren in der Therapielandschaft der Zukunft eine kleine, aber wichtige Nische neben dem Allheilmittel Antibiotikum besetzen: Hat man einmal den richtigen Phagenmix gefunden, wirke das Präparat fast immer so effektiv, dass keine neuen Resistenzen entstünden, sagt Mzia Kutateladze, die Direktorin des Institutes. Gerade bei chronischen Erkrankungen könne so eine dauerhafte Verwendung von Antibiotika vermieden werden. Vor allem könnten Phagen aber auch dann heilen, wenn kein Antibiotikum mehr hilft.

          Seit die Weltgesundheitsorganisation die Bedrohung durch multiresistente Bakterien im Jahr 2015 zur globalen Gesundheitskrise ausgerufen hat, erlebt das Institut einen regelrechten Gesundheitstourismus. Was sich vermutlich noch steigern wird – jetzt, da deutsche Reporter enthüllt haben, wie fahrlässig die westliche Pharmaindustrie in Indien ihre Abwässer entsorgt. Mit der Folge, dass rund um Hyderabad die multiresistenten Bakterien wachsen und sich vermehren. Und sich verbreiten in der ganzen globalisierten Welt.

          Mikroskopische Aufnahme eines Bakteriophagen.

          „Unsere deutschen Kollegen sind fast vom Glauben abgefallen“

          Die Patienten, die den Weg hierher auf sich nehmen, haben meist alle gängigen Antibiotika ausprobiert. „Im Westen würden unsere Forschungsergebnisse nur gelten, wenn man sie mit langwierigen Wirksamkeitsstudien testen würde“, sagt Inga Georgadze. „Aber wenn ein Patient krank ist, hat man keine Zeit für teure Experimente. Vor kurzem hatten wir einen Mann aus Deutschland hier“, sagt die Professorin. „Er kam mit einer üblen Wundinfektion im Bauch, in Heidelberg wollte man ihm bereits Muskelfleisch entnehmen. Ich sagte ihm: ,Wenn Sie tun, was ich sage, wird es Ihnen bald besser gehen.‘ Als wir ihn nach zwei Wochen nach Hause schickten, sind unsere deutschen Kollegen fast vom Glauben abgefallen.“

          Auf dem Weg nach draußen führt man uns noch in die institutseigene Apotheke. Wer sich keine maßgeschneiderte Phagentherapie leisten kann, bekommt hier Mixturen für die gängigen Erkrankungen – gewissermaßen das Äquivalent zum Breitbandantibiotikum. Ihre Volksnähe hat sich die georgische Phagenforschung bis heute erhalten. „Wie lange werden Sie noch arbeiten?“, haben wir die Professorin zum Abschied gefragt. Sie hat die Brille abgenommen und uns aufmerksam angeblickt. „Das werden wir sehen. Wenn Gott mir noch ein wenig Zeit gibt . . . Wissen Sie, wenn man sich seiner Aufgabe nicht voll und ganz widmet, bringt man es doch zu nichts.“

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