Phagentherapie

Grundlagen und therapeutisches Prinzip

Phagentherapie ist der therapeutische Einsatz von Bakteriophagen gegen krankheitsverursachende bakterielle Infektionen, besonders gegen antibiotikaresistente Bakterienstämme. Bakteriophagen sind Viren, die auf Bakterien und Archaeen als Wirtszellen spezialisiert sind. Sie erkennen bestimmte Bakterien, injizieren ihr Genom und können die Wirtszelle zerstören. Wegen dieser Spezifität wirken sie nur gegen einen oder wenige Bakterienstämme und schonen die menschliche Mikrobiota stärker als herkömmliche Antibiotika.

Phagen können auch Bakterien in Biofilmen erreichen. Dabei handelt es sich um Bakterien-Cluster, die von einer schützenden Schicht umgeben sind, welche Antibiotika oft nur schwer durchdringen. Phagen können den Biofilm auflösen oder Antibiotika wieder zugänglich machen und werden deshalb besonders erfolgreich als „adjuvante Therapie“, also als ergänzende Behandlung, eingesetzt. In Deutschland richtet sich die Therapie vor allem gegen multiresistente Bakterien. Jährlich sterben dort 50.000 bis 60.000 Patienten an einer Sepsis; für viele Todesfälle sind resistente Bakterienstämme verantwortlich.

In Deutschland dürfen Ärzte und Heilpraktiker speziell für einzelne Patienten hergestellte named-patient-Zubereitungen verordnen. Diese Rezepturarzneimittel benötigen keine Zulassung. Wegen der noch geringen Evidenz bestehen jedoch besondere Aufklärungspflichten und eine ärztliche Risiko-Nutzen-Abwägung. Bakteriophagen gelten als nicht humanpathogen. In über 500 veröffentlichten Anwendungsstudien wurden vorübergehendes Fieber und andere entzündungsspezifische Symptome beobachtet. Seit 2025 gibt es in Deutschland eine S2k-Leitlinie zur personalisierten Phagentherapie.

Geschichte und Wiederentdeckung

Frederick Twort und Felix d’Hérelle entdeckten Bakteriophagen 1915 beziehungsweise 1917. Georgi Eliava gründete 1923 in Tiflis das Eliava-Institut für Phagenforschung. Seit etwa den 1920er Jahren wurde die Therapie besonders in Georgien und anderen Ländern der früheren Sowjetunion gegen Cholera, Shigellenruhr und Wundinfektionen eingesetzt. Während des Zweiten Weltkriegs behandelte die Sowjetunion unter anderem Dysenterie und Gangränen bei Soldaten.

In den USA bot Eli Lilly and Company die Therapie ab den 1940er Jahren kommerziell an. Nach der breiten Einführung von Antibiotika verloren westliche Wissenschaftler jedoch weitgehend das Interesse. In der Sowjetunion wurde die Methode weiterentwickelt; wegen des Kalten Krieges wurden die Ergebnisse international kaum verbreitet. Seit den 1950er Jahren und angesichts zunehmender Antibiotikaresistenzen wächst das weltweite Interesse erneut. Das Eliava-Institut in Tiflis behandelt seit 1930 Patienten, darunter Säuglinge und Neugeborene.

Medizinische Anwendungen und Forschungsstand

Phagentherapie kann Antibiotika ersetzen oder ergänzen. Phagen wurden unter anderem gegen Laryngitis, Haut- und Wundinfektionen, Dysenterie, Konjunktivitis, Parodontitis, Sinusitis, Prostatitis, Harnwegs- und Darminfektionen, Verbrennungen, chronische Wunden und infizierte Operationswunden untersucht. Sie können örtlich, oral, durch Infusion, Inhalation oder während Operationen angewendet werden. Auch systemische und intrazelluläre Infektionen sowie Mykobakterien wurden berücksichtigt.

Das Eliava-Institut nennt Erfolgsraten von 67 % bei Lungeninfektionen bis 100 % bei Osteomyelitis. In Russland sollen gemischte Zubereitungen 50 % erreicht haben. Diese Angaben stammen vor allem aus Veröffentlichungen der betreffenden Zentren; für manche Anwendungen fehlen tatsächliche Nachweise aus Feld und Klinik. Die Studie Phagoburn, die ab 2013 Phagen gegen Brandwunden mit Silbernitrat verglich, ergab bessere Ergebnisse für Silbernitrat, wobei die Zusammensetzung der Studienkohorte kritisiert wurde.

Da Phagen wirtspezifisch sind, wird zunächst ein Abstrich genommen und eine Bakterienkultur angelegt. Danach wird ein passender Phagencocktail hergestellt, der mindestens drei bestimmte Phagen enthalten soll. Beispiele für erfolgreiche oder berichtete Behandlungen sind ein Fall am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf 2021 gegen antibiotikaresistente Enterococcus faecium bei einem einjährigen Kind sowie die Behandlung einer 15-jährigen Patientin 2019 mit teilweise gentechnisch veränderten Phagen („Muddy“, „ZoeJ“ und „BPs“). Zusätzlich werden Phagenenzyme wie Endolysine und Enzobiotics erforscht.

Sicherheit und weitere Einsatzgebiete

Ein Sicherheitsproblem sind lysogene oder temperente Phagen. Sie integrieren sich in das Bakteriengenom, töten die Zelle nicht unmittelbar und können Resistenzgene durch horizontalen Gentransfer weitergeben. Solche „Superspreader“ sollen durch Genomsequenzierung erkannt und ausgesondert werden. Bei der Lyse von Bakterien werden außerdem Endotoxine freigesetzt, die Fieber oder selten ein toxisches Schocksyndrom auslösen können. Vorsichtige Dosierung und ein früher Therapiebeginn können dieses Risiko vermindern.

Phagen werden auch in der Tiermedizin eingesetzt, etwa gegen multiresistente Infektionen bei einem Panzernashorn im Tiergarten Nürnberg und bei Turnierpferden. In der Lebensmittelindustrie genehmigte die FDA im August 2006 das Präparat ListShield gegen Listeria monocytogenes zum Einsprühen von Fleisch. Phagen dienen außerdem zur Bekämpfung von Listerien und Salmonellen sowie von Pflanzenkrankheiten.

Gewinnung, Stabilität und Resistenz

Phagen werden aus Abwasser, Flüssen, Seen oder Erde gewonnen. Die Proben werden sterilfiltriert; Bakterien bleiben im Filter zurück, während kleinere Phagen in die Lösung gelangen. Auf einem mit passenden Bakterien bewachsenen Nährmedium bilden sie Plaques, also sichtbare Bereiche abgestorbener Bakterien. Anschließend werden einzelne Phagen isoliert, vermehrt und zu Cocktails kombiniert. Dafür sind gute Herstellungspraxis und ständig erneuerte Phagenbanken erforderlich.

Die Stabilität hängt vom Phagentyp und von Temperatur, Säure, Salzkonzentration, UV-Strahlung und pH-Wert ab. Einige Phagen müssen gekühlt werden, andere nicht; manche lassen sich gefriertrocknen. Bakterien können durch Mutationen Phagenresistenzen entwickeln. Neue Phagentypen können diese Bakterien jedoch angreifen; resistente Bakterien verlieren dabei häufig einen Teil ihrer Virulenz. Nach intravenöser Gabe werden Phagen vom Immunsystem erkannt, ausgeschieden und möglicherweise durch Antikörper neutralisiert, sodass derselbe Phage eventuell nur einmal intravenös eingesetzt werden kann.