Antibiotika in der Zellkultur

Seit den 50iger Jahren ist es Standard Zellkulturmedien Antibiotika zu zusetzen, um das Wachstum von Bakterien zu verhindern. Nach wie vor benutzen die meisten Labore weltweit die Kombination Penicillin und Streptomycin. D.h. obwohl sich mittlerweile Sterilbänke, Sterilisationstechniken und Filtrationsmethoden deutlich weiterentwickelt haben, wird auf ihren Zusatz - aus Gewohnheit - nicht verzichtet.

Dies ist in mehrerlei Hinsicht als problematisch anzusehen. Antibiotika haben Nebenaffekte auf die Zellen in Kultur und verändern somit auch experimentelle Ergebnisse. Die flächendeckende Nutzung in der Zellkultur trägt erheblich zur Zunahme von multiresistenten Keimen bei und sie bewirkt oft eine Vernachlässigung der sterilen Arbeitstechnik, was sich häufig anhand von nicht sensitiven Mykoplasmenkontaminationen zeigt. Daher sollte ein Verzicht auf Antibiotika als Standardzusatz immer in Erwägung gezogen werden. Kann man den Einsatz von Antibiotika nicht vermeiden, sollten zumindest alle Antibiotika-haltigen Medien vor der Entsorgung autoklaviert werden, damit man nicht zum Umwelteintrag beiträgt.

Antibiotika-multi-resistente Bakterien

Multiresistente Bakterien werden zu einer immer größeren Bedrohung für die medizinische Versorgung und spielen auch bei der Risikoanalyse zur Herstellung von ATMP (advanced therapy medicinal products) und TEMP (TEP, tissue-engineered medicinal products) aus Patientenmaterial in Krankenhäusern und Firmen eine immer größere Rolle.

Aus einem Bericht über das Ausmaß der Verbreitung von Multi-resistenzen der EMA geht hervor, dass nicht nur die Fälle sondern auch die multi-resistenten Arten immer weiter zunehmen.

Multi-Resistenzen: wie groß ist das Problem ?

Die EMA sieht ein großes Problem darin, dass eine immer größere Lücke zwischen der Häufigkeit und Art der Multiresistenzen und der Entwicklung neuer Antibiotika besteht. Dies zeigt sich am aktuellen Stand der Lage:

Resistenzen sind sowohl bei Gram-positiven als auch Gram-negativen Bakterien die beim Menschen schwere Infektionen verursachen weit verbreitet und erreicht in einigen Mitgliedsstaaten 25% oder sogar mehr.
Die Resistenzausbildung innerhalb der EU nimmt bei bestimmten Gram-negativen Bakterien zu, wie z.B. Escherichia coli.
In der EU sterben pro Jahr 25.000 Patienten an Infektionen mit multiresistenten Keimen.
Diese Infektionen bedingen zusätzliche Kosten im Gesundheitswesen und Arbeitsausfälle, die auf mindestens 1.5 Milliarden Euro pro Jahr geschätzt werden.
15 neue systemisch anzuwendende antibakterielle Agentien mit dem Potential Multiresistenzen zu bekämpfen, wurden identifiziert. Diese haben entweder einen neuen Wirkmechanismus oder sind gegen neue Bakterienarten gerichtet. Allerdings sind die meisten Agentien noch in der frühen Entwicklungsphase oder sie zielen auf Bakterien ab, für die es bereits alternative Behandlungsstrategien gibt.
Im Besonderen fehlt es an Agentien mit neuen Wirkmechanismen gegen multiresistente Gram-negative Bakterien. In diesem Bereich wurden nur zwei Kandidaten identifiziert und diese sind beide noch in der frühen Entwicklungsphase.

Bakterienarten mit Multi-Resistenzen (GMP bzw. ATMP-relevant)

Die folgenden Keime treten mittlerweile verstärkt auf und sollten bei einer Risikoanalyse in Bezug auf ATMP und TEMP betrachtet werden:

Staphylococcus aureus, methicillin resistance (MRSA);
S. aureus, vancomycin intermediate resistance and vancomycin resistance (VISA/VRSA);
Enterococcus spp. (e.g. Enterococcus faecium), vancomycin resistance (VRE);
Streptococcus pneumoniae, penicillin resistance (PRSP);
Enterobacteriaceae (e.g. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae), third-generation cephalosporin resistance;
Enterobacteriaceae (e.g. K. pneumoniae), carbapenem resistance; and
Non-fermentative Gram-negative bacteria (e.g. Pseudomonas aeruginosa), carbapenem resistance.