Meister der Bakterienfresser

Der Arzt Nodar Danelia benutzt Viren, um Wunden von gefährlichen Keimen zu heilen

Von Thomas Häusler

Wenn Nodar Danelia auf der Krankenstation in der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) auftaucht, herrscht der Notfall. Dann haben wieder die Bakterien das Zepter übernommen. Oftmals ist ihre Herrschaft sogar zu riechen. „Proteus-Bakterien stinken richtig“, sagt der Arzt, der nach 30 Jahren an der mikrobiologischen Front mit den gefräßigen Gesellen auf Du und Du ist. Dann erzählt Danelia von einem ehemaligen Patienten. Der verströmte einen wahren Pesthauch, weil er gleich mit einer Vielzahl an Bakterienarten zu kämpfen hatte. Der 27Jährige hatte sich den Oberkörper verbrannt. Danelia zeigt ein Foto: ausgedehnte, rote Wundinseln und eitrige Beläge in vernarbter Haut. Ein Anblick, den Laien schwer ertragen können, für den Arzt aber ist das alltäglich.

Sechs Jahre war der Unfall her, als Danelia den Patienten zum ersten Mal sah und das Foto aufnahm. „Sechs Jahre lang „

Master Bacteria Eater

Doctor Nodar Daniela uses viruses to cure wounds from dangerous germs.

Von Thomas Häusler

Whenever Nodar Daniela shows up in the ward of the Medical University in Hanover, it means emergency. Then bacteria have once again taken control. Often you can even smell their dominance. “Proteus bacteria really stink” says the doctor who after 30 years at the microbiological front is on “social terms” with the germs.  Daniela tells about a former patient that reeked like a swamp while trying to fight off a multitude of bacteria. The 27yr old had burned his upper body. Daniela shows a picture: spread-out red wound islands and purulent heads in rimply skin. It is a view that is hard to bear for an outsider but all too common for a doctor.

It had been six years since the accident when Daniela first saw the patient and took the picture.

“During six years,

verließ er aus Scham sein Zimmer kaum. Keiner konnte ihm helfen.“ Danelias Stimme verrät, dass für ihn zwar die Mikroben längst Routine sind, seine Patienten aber keineswegs. „Die Patienten sind das Wichtigste“, sagt er immer wieder. Kein Antibiotikum wirkte bei dem Brandopfer. So ergeht es in Deutschland Tausenden. Der häufige Kontakt mit Antibiotika lässt die Bakterien zunehmend resistent werden. Ausgerechnet in Krankenhäusern lauern besonders viele dieser Keime und befallen eifrig die Wunden, welche Verbrennungen, der Diabetes oder die Skalpelle der Chirurgen hinterlassen haben. Schätzungsweise 20000 Menschen sterben jährlich nach einer Infektion, die sie sich im Krankenhaus geholt haben. Viele davon waren mit resistenten Keimen angesteckt.

Nodar Danelia ist angetreten, diesen Menschen zu helfen. Er besitzt, so ist er fest überzeugt, ein Mittel gegen die Antibiotika-Krise: ein recht exotisches Arzneimittel. Denn der 55-jährige Georgier hat es nicht in einem Gentechniklabor entwickelt, sondern aus dem untergegangenen Sowjetreich mitgebracht. Notorisch knapp an Antibiotika, kultivierten die Sowjets eine Methode aus der Frühzeit der Bakteriologie, die im Westen längst vergessen war: Sie behandelten Infekte

… he hardly ever left his room out of shame. Nobody could help him. Daniela’s voice shows that the bacteria are routine to him, but the patient never. “The patients are most important” he always says. No antibiotic worked for the burn victim. That is what happens to thousands in Germany. Frequent exposure to antibiotics makes the bacteria resistant. In particular in hospitals many bacteria are lurking, and jump to infect the wounds left behind by burns, diabetes, or the scalpel of the surgeon. An estimated 20000 die each year from infections that acquired in the hospital. Many of those, due to resistant strains.

Daniela has stepped up to the challenge to help people. He has, so he believes, a product against the antibiotics crisis, a really exotic product. The 55-yr old Georgian has not developed it in his Gene technology lab but brought it from the declining Soviet empire. Historically low on antibiotics, the Soviets cultivated a method from the dawn of bacteriology, long forgotten in the west. They treated infections with viruses that attacked bacteria, but not people.

mit besonderen Viren, die zwar Bakterien attackieren, nicht aber Menschen. Weil die Wissenschaft die Bakterienfresser Bakteriophagen nennt, heißt die urtümliche Methode Phagentherapie.

Auf seinem Laptop hat Danelia eine Präsentation mit Tabellen, Grafiken und Fotos gespeichert, die die Wirksamkeit der Phagentherapie darlegt. Sie berichtet von neun Fällen, die er im Jahr 1999 an der MHH behandelt hat. Da die Phagen hierzulande nicht als Arzneimittel zugelassen sind, dürfen sie nur in Notsituationen und mit Zustimmung des Patienten eingesetzt werden. Stolz vermerkt Danelia, dass die Phagen sieben von neun Kranken heilen konnten. Einer davon war der 27-Jährige mit dem verbrannten Oberkörper. „Drei Tage nach Beginn der Behandlung verzog sich der Gestank, weil die Bakterienzahl drastisch abnahm“, sagt Danelia. Das Bild von dem geheilten Körper seines Patienten zeigt er sichtlich gern.

Sein Lieblingsbild aber ist eine Elektronenmikroskop-Aufnahme, die die Schlagkraft seiner Phagen dokumentiert. Aus einem geborstenen Bakterium quellen Dutzende eigenartiger Gesellen mit kugeligem Kopf und den Tentakeln eines Kraken

Because science named the bacteria eaters bacteriophages, the treatment is now called phage therapy.

On his laptop, Daniela has a presentation with tables, graphics, and photos that show the efficacy of the phage therapy. It documents nine cases he treated at the Hanover hospital. Because phages are not approved as medication in Germany, they can only be used in emergency situations and with approval of the patient. Proudly, Daniela reports he managed to cure 7 out of 9 patients. One of those was the 27yr old with the burnt upper body. “After 3 days, the smell began to disappear because the number of bacteria was going down drastically.” Says Daniela. The picture of the healed patient Daniela shows with obvious pleasure.

His favorite image is an electron microscope image which documents the power of his phages. On a blown-up bacteria dozens of strange creatures show up with round heads and tentacles: New-born bacteriophages that have grown inside the victim bacteria in less than 30 minutes.

neugeborene Phagen, die in nur 30 Minuten im Opfer herangewachsen sind. „Jeder Phage heftet sich mit den Tentakeln sofort an das nächstbeste Bakterium und injiziert das Erbgut aus seinem Kopf in dessen ,Körper‘. Das eingedrungene Phagenerbgut programmiert den Stoffwechsel seines Opfers um. Statt Bakterieneiweiße werden nun Phageneiweiße produziert. Zum Schluss gruppieren sich diese Bausteine zu fertigen Phagen, und das Bakterium platzt“, redet sich Danelia in Hitze. Auch 30 Jahre Bekanntschaft mit den Phagen hat seine Begeisterung für ihre eiskalte Effizienz nicht geschmälert.

Doch die meisten westlichen Ärzte beäugen die Phagenmedizin skeptisch: Was kann vom Osten denn schon Gutes kommen? Danelia, der seit 1997 versucht, die Phagentherapie in Deutschland anzuwenden, bekommt das zu spüren. Abschrecken lässt er sich davon nicht. Beharrlich verfolgt er sein Ziel, redet mit Ärzten, sucht Geld für seine neue Firma. „Widerstand gegen Neues ist bei Ärzten normal“, sagt er, und: „Die müssen nur mal mit mir zusammenarbeiten.“ Und tatsächlich sagt etwa Alfred Berger, der emeritierte Leiter der Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der MHH:

“Every phage immediately attaches to the next bacterium and injects its DNA out of its head into the body of the bacterium. The phage DNA reprograms the chemical exchanges in the victim. Instead of bacterial proteins, phage proteins are produced. At the end, these building blocks group themselves into ready phages, and the bacterium bursts”, says Daniela radiantly. Even 30 years of knowledge of phages has not reduced his excitement for their deadly efficiency.

But most western doctors look skeptically at phage therapy. What good could come from the East? Daniela, who tries to introduce phage therapy in Germany since 1997 clearly notices this. But he does not let himself be scared away. Stubbornly he pursues his goal, talks to doctors, looks for money for his new firm. “Resistance to new is normal with doctors” he says and “All they have to do is work with me once”.

And indeed, Alfred Berger, emeritus head of the Clinic for Plastic, Hand and Restorative Surgery of the Hanover University, says:

“Das Leben begann bei null“

Die Quellen dieser Beharrlichkeit liegen wohl in seiner Geschichte. Bevor Danelia sich aufmachen konnte, die Phagentherapie in Deutschland zu etablieren, musste er sich erst ein neues Leben aufbauen. Seine erste Existenz in Georgien wurde 1992 in den Wirren nach dem Zusammenbruch der UdSSR zerstört. Getreu dem russischen Sprichwort, wonach ein Mann für ein erfülltes Leben drei Dinge tun müsse, hatte er im Schwarzmeerbadeort Gagra ein Haus gebaut, zwei Söhne gezeugt und einen Baum gepflanzt. Danelia war Chefarzt.

“Life started at zero”

The source of his stubbornness must lie in his history. Before Daniela could start to establish phage therapy in Germany, he had to rebuild a life for himself. His first existence in Georgia was destroyed in the aftermath of the collapse of the USSR. Following an old Russian proverb, he had done three things to be happy: He built a house in Gagra at the Black Sea, raised two sons, and planted a tree. Daniela was chief doctor.

Sobald Michail Gorbatschow es erlaubte, machte er sich selbstständig. Dann kam der August 1992. „Ich machte Urlaub bei Verwandten meiner deutschstämmigen Frau in Bad Pyrmont, als in Georgien der blutige Krieg um Abchasien ausbrach“, erzählt er. Zwei Wochen hörte er nichts von seiner Familie, die dort geblieben war. „Es war die schlimmste Zeit meines Lebens.“ Nach vier Monaten bangen Wartens schaffte die Familie es nach Deutschland. Alle waren sicher. „Aber das Leben begann wieder bei null.“ Der erfahrene Chirurg musste darum kämpfen, dass sein Examen anerkannt wurde, arbeitete als Gastarzt ohne Gehalt in Bad Pyrmont, dann an der MHH. „Da dachte ich das erste Mal wieder an die Phagen“, erinnert er sich. „Wir hatten oft Patienten mit Infekten, bei denen nichts mehr half. Als gleichzeitig sechs Kranke mit resistenten Staphylokokken auf der Station lagen, besorgte ich Phagen in Georgien, und wir legten los.“

Ein Jahr lang hatte er seinen Kollegen von den Talenten der Phagen erzählt, bis sie zu den Versuchen bereit waren. Ihre anfängliche Skepsis ist verständlich. In der Sowjetunion wurden zwar Millionen von Menschen mit Phagen behandelt, aber es gab kaum Untersuchungen,die die Wirksamkeit der Methode einwandfrei belegt hätten. Die meisten Studien existieren nur auf Russisch und entsprechen nicht den westlichen Standards.

As soon as Gorbatchov allowed it, he became independent. Then came August 1992. I was on holidays at family of my wife in Bad Pyrmont, when the bloody war for Abkhasia started. Two weeks he heard nothing from his family that had stayed behind. “It was the worst time of my life” he says. After four months of waiting in fear, the family made it to Germany. They were all safe. But, life had to start from zero. He had to fight to get his diploma recognized, he worked without pay in Bad Pyrmont, then at Hanover University. There, for the first time, he recalled phages. “We frequently had patients with infections where nothing healed anymore. When 6 patients at the same time showed up with resistant staph infections, I got some phages from Georgia and we went for it.”

A whole year he had told his colleagues of the talents of phages until finally they were willing to try. Their initial skepticism is understandable. Although millions of people were treated with phages in the Soviet Union, there was hardly any research that unequivocally showed the efficacy of the treatment.

Die Medikamente, die alsbald aus der georgischen Hauptstadt Tiflis eintrafen, entsprachen auch nicht dem, was ein hiesiger Mediziner von einem Arzneimittel erwartet. Die Konzentration an Wirkstoff – den Phagen – variierte von Charge zu Charge. Dazu enthielt die braune Brühe eine Menge Bakterienreste, die in zu hoher Konzentration das Immunsystem zu gefährlichen Überreaktionen reizen.

 Die Bakterientrümmer künden von den kümmerlichen Verhältnissen, in denen die georgischen Forscher heute arbeiten. In den guten Zeiten wurden die Phagen nach der Vermehrung in der Bakterienkultur sorgfältig gereinigt. „Heute sind die Forscher froh, wenn sie überhaupt arbeiten können“, sagt Danelia. Auf seiner Stirn wölben sich Zornesfalten: Zorn auf die Politiker, die seine Heimat durch Korruption zugrunde richten. Die Menschen sind arm, Hunderttausende haben das Land verlassen. Im zerfallenden Tifliser Phageninstitut arbeiten noch 70 Menschen, früher waren es 1200.

Most of the studies exist only in Russian and do not comply with western standards.

The medications that soon arrived from Tbilisi, the capital of Georgia, also did not meet the expectations that a modern doctor has of drugs. The concentration of phages varied from batch to batch. On top, the brown solution contained a series of bacterial residues, which in too high concentrations, can easily over-excite the immune system.

The bacterial debris is a sign of the poor conditions under which the Georgian researchers have to work these days. In the good days, the phages were carefully cleared after multiplication in the bacterial culture. “These days, the researchers are happy if they can work at all” says Daniela. On his forehand rimples of anger show: Anger at the politicians that destroy his native country with corruption. People are poor, hundreds of thousands have left the country. In the dilapidated phage institute in Tbilisi work only 70 people, it used to be 1200.

Phagen nach deutscher Vorschrift

Seit den kruden Anfängen 1997 hat sich einiges verändert. Zweimal hat Danelia die Freunde aus Tiflis für einige Monate nach Hannover eingeladen, um neue Phagen zu suchen. Denn anders als Antibiotika, die meist eine breite Palette an Keimen abtöten, attackiert ein bestimmter Phage nur eine Bakterienart oder gar nur eine Untergruppe. So kann es sein, dass Phagen, die die Staphylokokken eines Patienten in Tiflis verputzen, jene eines Kranken in Hannover völlig in Ruhe lassen. Manchmal werden Bakterien auch resistent gegen einzelne Phagen. Darum muss Danelia vor der Behandlung testen, ob einer oder eine Kombination seiner Phagen die fraglichen Bakterien angreifen. „Ist das nicht der Fall, isolieren wir neue“, sagt er. „Am einfachsten findet man die richtigen Phagen im Abwasser des Krankenhauses, in dem die Patienten liegen.“

Mittlerweile kommen die Phagen, die Danelia verwendet, nicht mehr aus Georgien, sondern aus einer deutschen Pharmafabrik, die sie nach hiesigen Vorschriften in Kleinserie produziert. Und nun peilt der Arzt den nächsten Schritt an:

Phages according to German Rules

Since the crude beginnings in 1997, quite a bit has changed. Twice, Daniela has invited friends from Tbilisi over for a few months to Hanover to look for new phages. Because, contrary to antibiotics, which mostly kill a broad spectrum of bacteria, phages only attack a specific type of bacteria or even only a specific strain. So, the phages, which kill a staph infection of a patient in Tbilisi, may do nothing with a staph infection from a hospital in Hanover. Often, bacteria become resistant to monophages. Therefore, before treatment, Daniela must test whether a specific cocktail of phages is effective with a specific patient. “When that is not the case, we isolate new ones,” he says. Easiest is to find the phages in the drainage water from the hospital where the patients lie.”

In the meantime, the phages that Daniela uses no longer come from Georgia but from a German pharmaceutical factory, which produces them to contemporary standards in small series. Now, the doctor is ready for the next step:

die Zulassung als reguläres Medikament. Eine teure Hürde: Denn dafür muss er bei einer bestimmten Infektart die Wirksamkeit und Sicherheit der Therapie an vielen Patienten beweisen. Er weiß natürlich, dass das Gesetz diesen Beweis verlangt. Doch manchmal bricht der Praktiker in ihm durch, der mehr auf lange Erfahrung setzt als auf trockene Statistiken. Haben die Phagen in Georgien nicht unzählige Male unter seinen Händen ihre Magie entfaltet? Eitrige Rippenfelle, Lungenentzündungen, Ohrenentzündungen – alles geheilt. Oder die Stichverletzung eines Mannes, der nach einer Messerstecherei eingeliefert wurde. „Ich nahm Magen und Gedärme heraus und spülte sie mit Phagenlösung, um eine Infektion zu verhindern“, sagt Danelia, die Hände in der Luft. Die eine hält einen imaginären Dickdarm, die andere wäscht ihn mit Virenlösung ab. Der Verletzte hatte natürlich keine Infektion nach der Phagenwäsche? „Ja, was meinen Sie denn?“

Eine Minute später gewinnt der Wissenschaftler in ihm die Oberhand. Wieder in ruhigem Ton skizziert er den Versuch, den er in wenigen Monaten als ersten Schritt zum Zulassungsprozedere starten will. Als Partner dabei ist Chirurg Pichlmaier.

The approval as a regular drug. It is an expensive hurdle: Because for approval, he has to demonstrate for a specific infection both efficacy and safety with many patients. He knows of course that the law requires this proof. But every now and then, Mr Practicality surfaces who bets more on long experience than on dry statistics. Haven’t the phages demonstrated their capabilities endless times in his own treatments? Purulent skin diseases, lung infections, ear infections, all cured. Or the puncture wound of a man that was checked in after a knife fight. “ I took his stomach and intestines our and rinsed them with a phage solution to prevent infection,” says Daniela with his hands in the sky. The one holds the imaginary large intestines, the other rinses them with viral solution. Did the wounded person not have an infection after the viral rinse? “Well of course not, what do you think!”

A minute later the scientist in him takes the upper hand. Again in a quiet voice, he outlines the trial he want to start in a few months as a first step towards approval. His partner will be surgeon Pichlmaier.