Wer im Krankenhaus eine Infektion bekommt, hofft auf ein wirksames Antibiotikum. Doch inzwischen sind viele Bakterienstämme gegen gängige Medikamente resistent. Forschende müssen deshalb testen, welche Mittel noch wirksam sind. Über das Erbgut der Bakterien können sie bereits bestimmen, um welchen Stamm es sich handelt. Um herauszufinden, wie stark uns ein Erreger aber krank macht, sind oft In-vivo-Modelle nötig - also Tests mit lebenden Organismen. Häufig führen Forschende dafür Tierversuche mit Mäusen oder anderen Säugetieren durch. Diese kosten jedoch viel Zeit, sind teuer und aus ethischen Gründen auch nicht für Tests im großen Maßstab geeignet.
Mottenlarven als Bakterientester
Deshalb haben Katharina Schaufler vom Helmholtz-Institut für One Health (HIOH) und ihre Kollegen nach einer Alternative gesucht. „Als Tierärztin ist mir das Tierwohl ein besonderes Anliegen. Um die Eigenschaften von antibiotikaresistenten Erregern besser zu verstehen, benötigen wir aber verlässliche In-vivo-Modelle“, erklärt Schaufler. Für ihre Studie infizierte das Forschungsteam Larven der Großen Wachsmotte (Galleria mellonella) mit 80 verschiedenen Stämmen von Klebsiella pneumoniae, darunter resistente Erreger mit hoher Virulenz, aber auch weniger krankmachende Varianten. Dieser Keim gehört zu den gefährlichsten resistenten Krankheitserregern in Krankenhäusern und kann schwere, kaum noch mit Antibiotika behandelbare Infektionen auslösen.
Wachsmottenlarven im Verlauf des standardisierten Infektionsversuchs. Die dunkle Verfärbung einzelner Larven tritt infolge der bakteriellen Infektion auf und dient als Hinweis auf den Krankheitsverlauf. — © HIOH/ Madeleine Paditz
Die Tests ergaben: Die Wachsmottenlarven reagierten unter standardisierten Testbedingungen unterschiedlich auf die verschiedenen Bakterienvarianten. Klassische, aufgrund ihres Genoms als weniger krankmachend eingestufte Varianten richteten bei den Larven kaum Schaden an. Besonders aggressive Varianten ließen dagegen deutlich mehr Larven sterben. Nach Ansicht des Forschungsteams demonstriert dies, dass das Larvenmodell potenziell für solche Bakterientests geeignet ist. „Unsere Arbeit zeigt im Detail, unter welchen Bedingungen das Insektenmodell reproduzierbare Ergebnisse liefert“, sagt Schaufler.
Weniger Tierversuche durch Vorauswahl
„Die Wachsmottenlarve bietet uns ein biologisches System, das wir sehr gut im großen Maßstab einsetzen können“, sagt Seniorautor Elias Eger vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung. „Sie ist zwar kein vollständiger Eins-zu-eins-Ersatz für Säugetiermodelle, funktioniert aber hervorragend als Werkzeug für eine fundierte Vorauswahl.“ Der entscheidende Vorteil des Modells sei dabei seine breite Anwendbarkeit. Bevor Versuche an Säugetieren durchgeführt werden, lassen sich mit den Wachsmottenlarven viele Bakterienvarianten und mögliche Gegenmittel schon vorher testen und so die Zahl der Versuche mit Säugetieren deutlich reduzieren.
„Dies ermöglicht es uns, das 3R-Prinzip im Laboralltag praktisch umzusetzen und die Infektionsforschung gleichzeitig effizienter zu gestalten“, sagt Schaufler. Als 3R-Prinzip wird das Ersetzen, Reduzieren und Verbessern von Tierversuchen bezeichnet.
Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung; Fachartikel: Lancet Microbe, doi: 10.1016/j.lanmic.2026.101421
