Phagentherapie: Viren als Medikament

Gesunder Zustand

Bakteriophagen Bakteriophagen Viren, die nur Bakterien befallen. Im Darm gibt es vermutlich ähnlich viele Phagen wie Bakterien, vielleicht mehr, und sie steuern mit, welche Bakterien sich durchsetzen. Mehr im Kapitel „Bakteriophagen: die Jäger im Darm“, kurz Phagen, sind Viren, die ausschließlich Bakterien befallen. Entdeckt wurden sie vor gut hundert Jahren, und schon bald danach wurden sie gegen Ruhr und andere Infektionen eingesetzt. In Georgien und Polen gibt es bis heute Forschungsinstitute und Kliniken, die Phagen als Behandlung nutzen. Im Westen gerieten sie in Vergessenheit, als Penicillin und seine Nachfolger billig, einfach herzustellen und breit wirksam waren.

So tötet ein Phage: Er erkennt eine bestimmte Struktur auf der Oberfläche seines Opfers, den Rezeptor, wie ein Schlüssel ein Schloss. Deshalb passt ein Phage oft nur zu einzelnen Stämmen einer Bakterienart, nicht zu ganzen Gattungen. Er spritzt sein Erbgut in die Zelle, die daraufhin Hunderte neue Phagen baut und schließlich platzt. Für Therapien werden fast nur solche „lytischen“ Phagen genutzt, die immer töten. Phagen, die sich stattdessen ins Bakterienerbgut einbauen und dort schlummern, sind ungeeignet, weil sie Gene weitergeben können.

Zwei Eigenschaften unterscheiden Phagen von Antibiotika. Erstens vermehren sie sich dort, wo ihr Ziel sitzt: Solange der Keim da ist, entstehen neue Phagen, und wenn er verschwunden ist, verschwinden auch sie. Zweitens bringen viele Phagen Enzyme mit, die den Schleim und die Schutzhülle eines Biofilms Biofilm Eine Gemeinschaft von Mikroben, die an einer Oberfläche haftet und sich in eine selbst gebildete Schutzhülle einbettet, etwa Zahnbelag. Mehr im Kapitel „Biofilme im Darm und „Biofilm-Buster““ (eines festen Bakterienrasens, in dem Keime Antibiotika schlecht erreichen) anbohren können. Weil sie an anderer Stelle angreifen als Antibiotika, wirken sie auch gegen Keime, die gegen Antibiotika unempfindlich sind. Menschliche Zellen haben die passenden Rezeptoren nicht, deshalb gelten Phagen als gut verträglich.

Im Körper haben Phagen allerdings Hindernisse. Im Blut filtern Milz und Leber sie schnell heraus, und bei längerer Gabe können Antikörper sie bremsen. Wer Phagen schluckt, setzt sie der Magensäure aus, die viele inaktiviert, weshalb Schutz oder Pufferung nötig sein können. Heute werden Phagen vor allem bei schweren, hartnäckigen Infektionen eingesetzt, wenn Antibiotika versagt haben, etwa an Gelenkprothesen, in der Lunge bei Mukoviszidose, in den Harnwegen oder am diabetischen Fuß. Meist kommen sie zusätzlich zu Antibiotika zum Einsatz, nicht an ihrer Stelle.

Gestörter Zustand: Ursachen und Folgen

Das Interesse kehrt zurück, weil Antibiotika an Wirkung verlieren: Immer mehr Keime sind gegen viele oder alle gängigen Mittel resistent, und neue Antibiotika kommen selten. Phagen sind eine mögliche Ergänzung. Sie sind aber kein Wundermittel, und die Gründe liegen in der Biologie der Phagen selbst.

Erstens werden Bakterien auch gegen Phagen resistent, oft schnell, zum Beispiel indem sie den Rezeptor verändern. Deshalb setzt man Mischungen mehrerer Phagen ein oder wählt Phagen, deren Rezeptor für das Bakterium wichtig ist. Verliert es ihn, schadet es sich selbst, etwa weil es weniger gefährlich wird oder wieder empfindlicher auf ein Antibiotikum reagiert. Solche Effekte sind im Labor und in einzelnen Behandlungen beobachtet worden, aber nicht als sichere Regel. Zweitens passen Phagen nur zu bestimmten Stämmen: Vor einer Behandlung wird der Keim der Patientin oder des Patienten im Labor mit verschiedenen Phagen getestet. Dafür braucht es Sammlungen („Phagenbanken“), Fachwissen und Zeit.

Die Studienlage ist dünner, als die Berichte über spektakuläre Heilungen vermuten lassen. Eine systematische Übersicht von 2022 wertete 16 Studien mit insgesamt 378 behandelten Menschen aus: Alle 13 Studien aus der Zeit nach 2000 hielten die Behandlung für sicher. Eine Wirksamkeit zeigte sich aber nur in 2 von 7 modernen Studien, die das untersuchten. Die Autoren sehen die Ursache eher in Planung und Durchführung (falscher Phage, falscher Ort, falscher Zeitpunkt, zu wenig Phagen am Infektionsherd) als darin, dass Phagen nicht töten. Dazu kommt: Einzelfallberichte werden eher veröffentlicht, wenn es gut ausging.

Praktische Hürden kommen hinzu. Phagen sind lebendig und verändern sich, was zu klassischen Zulassungsverfahren schlecht passt, vor allem wenn sie für jeden Menschen neu ausgewählt werden. Die Präparate müssen sehr sauber sein, weil Reste der Bakterien, in denen sie gezüchtet wurden (Endotoxine Endotoxin (LPS) Ein Bestandteil der Hülle bestimmter Bakterien. Gelangt es ins Blut, löst es Entzündungsreaktionen aus. Mehr im Kapitel „Die Darmbarriere“), Fieber auslösen können, und ihr Erbgut muss entziffert sein, damit keine Toxin- oder Resistenzgene darin stecken. Ob und wie Phagen eingesetzt werden dürfen, regeln Länder sehr unterschiedlich.

Für den Darm steht die Entwicklung noch am Anfang. Denkbar ist, gezielt einzelne unerwünschte Keime zu verringern, etwa resistente Darmkeime bei schwer Kranken, und die übrige Flora zu schonen. Dazu gibt es bisher vor allem Labor- und Tierversuche und kleine Studien. Bei C. difficile Clostridioides difficile Ein Bakterium, das sich nach Antibiotika ausbreiten kann und mit seinen Giften schweren Durchfall auslöst. Mehr im Kapitel „Nach Antibiotika: C. difficile und die Stuhltransplantation“ ist es schwierig, weil viele seiner Phagen zu der „schlummernden“ Sorte gehören. Für Beschwerden wie Blähbauch oder Reizdarm Reizdarmsyndrom Wiederkehrende Bauchschmerzen, die mit dem Stuhlgang zusammenhängen, ohne dass Untersuchungen eine andere Ursache finden. Heute als Störung der Darm-Hirn-Verbindung verstanden. Mehr im Kapitel „Die Darm-Hirn-Achse“ ohne nachgewiesene Infektion ist die Phagentherapie nicht untersucht und nicht gedacht.