Bakteriophagen sind auf Bakterien als Wirtszellen spezialisiert. In der Forschung wird die Phagentherapie als Option bei Antibiotikaresistenz gehandelt.
Bakteriophagen könnten eine Option gegen multiresistente Keime sein, die wegen zunehmender Antibiotikaresistenzen zu einer immer größeren Herausforderung geworden sind. Am Uniklinikum Regensburg (UKR) wurden Bakteriophagen bislang erfolgreich bei einem ukrainischen Kriegsverletzten eingesetzt.
Der Fall
Der Ukrainer M. (Name geändert) geriet im Dezember 2021 bei Kampfhandlungen im Donbas unter Raketenbeschuss. Ein Granatsplitter zerstörte sein linkes Bein unterhalb der Leiste. Schwerverletzt wurde er in der Ukraine erstversorgt. Durch die Explosion waren Keime in seine Wunde geraten, was in einer folgenschweren Wundinfektion endete. Es begann eine Odyssee. Seit Januar 2022 ist der 42-Jährige fast ununterbrochen in klinischer Behandlung und wurde bis heute etwa 50 Mal operiert.
Im Juni 2022 kam M., organisiert vom Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe, mit einem der ersten Verletztentransporte aus der Ukraine nach Deutschland. Zunächst wurde er in einem anderen Krankenhaus versorgt. Als dort aber alle Mittel ausgeschöpft waren, wurde er in die Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie des UKR verlegt.
„Als wir M. aufgenommen haben, zeigten sich zwei schwerwiegende medizinische Herausforderungen. Zum einen hatte er einen großen und bakteriell infizierten Knochendefekt im linken Oberschenkel, der bis dato nicht ausreichend versorgt wurde. Zum anderen hatte er gleich vier hoch antiobiotikaresistente Keime, die immer wieder zu neuen Infektionen führten“, erläutert Prof. Volker Alt vom UKR. „Wir haben uns deswegen im Rahmen eines individuellen Heilversuchs dazu entschieden, M. mit Bakteriophagen zu behandeln, um für ihn die Chance der Infektionskontrolle zu erhöhen.“
Die Phagentherapie ist in Deutschland bislang nicht als Standardtherapie zugelassen. Für M. war es aber die letzte Möglichkeit, sein Bein zu retten. „Wie es momentan aussieht, mit Erfolg: nach fast einem Jahr Krankenhausaufenthalt kann er jetzt in eine Reha-Einrichtung entlassen werden“, sagt Alt.
Bakteriophagen-Therapie
Als Bakteriophagen werden Viren bezeichnet, die auf Bakterien als Wirtszellen angewiesen sind. Bakteriophagen haben wie alle Viren keinen eigenen Stoffwechsel. Sie geben ihre DNS in das Bakterium ab und zwingen es so, selbst Bakteriophagen herzustellen, bis das Bakterium zerstört wird und die neu produzierten Bakteriophagen freisetzt.
Die Therapie mit Bakteriophagen ist nicht neu. Ihre Wirkung ist seit mehr als 100 Jahren bekannt. Mit Entdeckung des Antibiotikums wurden die Viren aber in Westeuropa als Therapiemittel verdrängt. Weltweit führend im Umgang mit Bakteriophagen ist heute das Georg-Eliava-Institut in Georgien, das auch die Phagen für M. züchtete.
In Deutschland werden aktuell Pilotstudien und wie bei M. Einzelfallbehandlungen durchgeführt. „Bakteriophagen könnten allerdings wieder an Bedeutung zunehmen, denn die rasante Entwicklung von antibiotikaresistenten Keimen stellt uns in der Medizin weltweit vor eine große Herausforderung“, erläutert Prof. André Gessner vom Institut für Mikrobiologie und Hygiene am UKR.
Ausführliche Analyse vor der Behandlung
Die Behandlung von M. war mit einer langen und ausführlichen Vorbereitungszeit verbunden. So wurden Proben seiner Keime in ein Institut nach Belgien geschickt, das in Kooperation mit den Kollegen in Georgien nach passenden Phagen suchte. Es konnten für zwei von M.s Keimen Bakteriophagen gefunden werden. Diese wurden dann im Labor von Prof. Gessner zunächst wissenschaftlich analysiert. Dabei wurde noch einmal die Passung getestet sowie das Potenzial und eventuelle Risiken bewertet.
„Erst als wir uns ganz sicher waren, dass die Phagentherapie das Mittel der Wahl für M. darstellt, haben wir den Eingriff geplant“, kommentiert Gessner. Die Mediziner wagten ein weiteres Novum. So werden die Phagen bei offenen Wunden eigentlich in flüssiger Form eingebracht. Dabei bleiben die Phagen allerdings nicht an Ort und Stelle, sondern werden über das Blut- und Lymphsystem abtransportiert. In einem experimentellen Vorgang haben Mediziner aus Lyon deswegen ein spezielles Gel eingesetzt, das mit Phagen versetzt in die Wunde gegeben werden kann. Die Phagen sind durch das Gel gebunden und diffundieren langsam und über einen Zeitraum von mehreren Tagen aus diesem in die Wunde. „Durch die gezielte Positionierung versprechen wir uns eine erhöhte Wirksamkeit“, meint Alt. „Die französischen Kollegen haben uns das Gel für die Behandlung von M. zur Verfügung gestellt."
Auch aus chirurgischer Sicht herausfordernd
Auch M.s Operation aus chirurgischer Sicht war anspruchsvoll: Zum einen wurde der große Knochendefekt im Oberschenkel durch Knochentransplantate gedeckt. Dazu verwendeten die Chirurgen ein etwa 20 Zentimeter langes Knochenstück aus dem Wadenbein des Ukrainers. Zum anderen wurden Hüftgelenksköpfe von Spendern verarbeitet, die entnommen werden, wenn künstliche Hüftgelenke eingesetzt werden. Nachdem die Knochen im Oberschenkel chirurgisch ersetzt waren, wurde das Phagengel in die Wunde injiziert. „Da wir wissen, dass sich Bakterien insbesondere an den metallischen Schrauben und Platten sammeln, die zur Stabilisation der Knochen eingebracht werden, haben wir das Gel vor allem dort aufgebracht“, erklärt Alt. Bezüglich der zwei weiteren Keime, für die keine Bakteriophagen gefunden wurden, wurden die letzten zur Verfügung stehenden Antibiotika ebenfalls direkt in die Wunde gegeben.
Bakteriophagen werden weiter erforscht
Um den vielversprechenden Einsatz von Bakteriophagen weiter zu verfolgen, ist die Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie weiter aktiv in diesem Gebiet. So wird hier gerade das bei M. eingesetzte Gel hinsichtlich seiner Eigenschaften als geeignetes Trägermaterial für Bakteriophagen erforscht. Das wissenschaftliche Projekt wird von der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie mit dem erstmalig vergebenen Preis zur Forschungsförderung translationaler Kooperationsprojekte gefördert.
Quelle: Universitätsklinikum Regensburg
