Im Körper hochwirksam und in der Umwelt vollständig biologisch abbaubar – so sähe das optimale nachhaltige Antibiotikum aus. Für das Antibiotikum Ciprofloxacin stellt sich die Wirklichkeit bisher anders dar: Der Wirkstoff aus der Gruppe der Fluorchinolone ist in der Umwelt sehr stabil und lässt sich in Gewässern, deren Sedimenten oder im Klärschlamm nachweisen. Mit tierischer Gülle wird er in Böden eingetragen und dort von Nahrungspflanzen aufgenommen. Da Ciprofloxacin schon in geringen Konzentrationen wirksam ist, ist die Gefahr einer Resistenzbildung sehr hoch. Doch diese Umwelt- und Gesundheitsrisiken könnten sich ändern: Gefördert von der DBU ist es Forscherinnen und Forschern der Leuphana Universität Lüneburg gelungen, umweltverträglichere Ciprofloxacin-Varianten zu entwickeln. Dazu wurde das Ausgangsmolekül mit Hilfe computergestützter Methoden gezielt verändert, ausgewählte neue Verbindungen synthetisiert und im Reagenzglas auf pharmakologische Aktivität, unerwünschte Nebenwirkungen und Stabilität getestet.
Die Herausforderung: Der Wirkstoff soll nach seiner medizinischen Anwendung zerfallen, aber vorher im menschlichen Körper ausreichend stabil sein. Zwei erfolgreiche Prototypen wurden Ende 2017 zum Patent angemeldet, seit Ende 2018 ist das Projekt abgeschlossen. Damit ist erwiesen, dass Arzneimittel gleichzeitig wirksam und umweltgerecht konzipiert werden können.
»Wir haben Wirkstoffe entwickelt, die im Reagenzglas funktionieren, aber noch kein fertiges Medikament«, so Prof. Dr. Klaus Kümmerer vom Forscherteam der Leuphana Universität. »Das ist nun Aufgabe von potenziellen Partnern in der Pharmaindustrie.«