Drei Studentinnen der Goethe University Frankfurt, von denen zwei ehemalige Schülerinnen der Albert-Einstein-Schule waren, hielten am Mittwoch vergangener Woche beim Arbeitskreis WiTechWi einen Vortrag über „Antibiotika und Resistenzen“ in der Aula der Albert-Einstein-Schule.
Mehr als 20 Zuschauer folgten den Ausführungen von Olivia Mozolewska, Carolin Parthun und Tabea Merlevede. Die Studentinnen sind Mitglieder eines mehr als 20-köpfigen Projektteams, welches sich im Rahmen eines iGEM-Wettbewerbs zusammengefunden hat. iGEM steht für „International Genetically Engineered Machine“ und ist ein internationaler Wettbewerb im Bereich der synthetischen Biologie. Dieser Wettbewerb wurde erstmals 2004 am Massachusetts Institute of Technology (MIT) ins Leben gerufen und hat sich seither zu einem bedeutenden Ereignis in der Welt der Biowissenschaften entwickelt.
Das Hauptziel von iGEM ist es, junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, darunter Studierende und Forscherinnen und Forscher, dazu zu ermutigen, biologische Systeme zu konstruieren, zu modifizieren und zu testen, um praktische Anwendungen und Lösungen für verschiedene Probleme zu entwickeln. Teilnehmerinnen und Teilnehmer bauen genetische Schaltkreise, Organismen und Systeme, die auf der DNA basieren und auf innovative Weise eingesetzt werden können.
Das Projektteam hat sich zum Ziel gesetzt, einfach zu benutzende Sensoren zum Nachweis von Antibiotika im Abwasser oder auch im Trinkwasser zu entwickeln. Zunächst skizzierten die Studentinnen die Gefahr durch Infektionskrankheiten durch Bakterien, die in der Vergangenheit Millionen von Todesopfern gefordert haben. Beispielhaft seien hier Pest und Cholera genannt. Erst die Entdeckung des ersten Antibiotikums, Penicillin, 1921 durch Alexander Flemming, eröffnete einen hochwirksamen Weg zur Bekämpfung von Bakterien.
Die Referentinnen erklärten die Wirkung von Penicillin und ähnlichen Antibiotika, die alle einen charakteristischen ähnlichen und die Wirkung entscheidend bestimmenden Teil in ihrem molekularen Aufbau besitzen. Sie wirken trotzdem in verschiedener Weise und zerstören Bakterien. Leider, und darauf wies schon Alexander Flemming hin, können Bakterien gegen diese Arzneimittel Resistenzen entwickeln. Durch den leider zum Teil schlecht kontrollierten Einsatz von jährlich mehr als 120.000 Tonnen Antibiotika weltweit kommen viele Bakterien in Kontakt zu Antibiotika, zum Teil unter für sie guten Bedingungen, um Resistenzen zu entwickeln.
Die Studentinnen erklärten auch wie diese Resistenzen funktionieren. Wenn die Entwicklung nicht verändert wird, werden im Jahr 2050 mehr Menschen an Multiresistenten Keimen als an Krebs sterben. Besonders auch im Abwasser herrschen oftmals gute Bedingungen für Bakterien, um Resistenzen zu entwickeln. Es ist daher sinnvoll, Antibiotika aus dem Abwasser zu entfernen. Dazu ist es hilfreich, mit einfachen Methoden nachzuweisen, welche und wie viele Antibiotika im Abwasser vorhanden sind. Damit könnte man unter Umständen auch den oder die Verursacher ermitteln. Die Studentinnen stellten nun einen biochemischen Reaktionsmechanismus vor, der beim Vorhandensein bestimmter Antibiotika zu spezifischen Farbreaktionen, zum Teil Fluoreszenzreaktionen führt. Sie erklärten, mit welcher Vorgehensweise mit möglichst geringem Aufwand sich daraus Sensoren zum Antibiotikanachweis entwickeln lassen.
Die Projektgruppe hat das Projekt noch nicht ganz abgeschlossen. Sie arbeiten daran neben ihrem Studium, zum Teil neben Jobs, die manch einer oder eine noch ausführen muss, und auch um die Deckung der anfallenden nicht geringen Kosten müssen sie sich kümmern.
Die Zuhörer waren begeistert von dem Engagement der Projektgruppe. Da viele der Zuhörer „vom Fach“ waren, entwickelte sich nach dem Vortrag eine lebhafte Diskussion zu vielen Fragen, die aufgeworfen wurden. Alle wünschten dem Projektteam viel Erfolg für den Wettbewerb. Wer sich für die Details der Biochemie zum Thema interessiert, kann die Präsentation unter witechwi.de/Veranstaltungen/Dokumente/ finden.
Der nächste WiTechWi-Vortrag findet am 11. Oktober gemeinsam mit den Arbeitskreisen Avrillé und Yarm ausnahmsweise im Raum 7+8 im Bürgerhaus statt. Es referiert Klaus Beeg zur Geschichte der Chemie unter Berücksichtigung von historischen Einflüssen aus Großbritannien und Frankreich. red