Veelbelovend nieuw antibioticum ontdekt in de grond in Maine Auteur: Luc De Roy

zo 11/01/2015 - 01:07 Luc De Roy Onderzoekers hebben een antibioticum ontdekt dat een aantal resistente ziektekiemen kan overwinnen, bij een bacterie in de grond van een grasveld in de Amerikaanse staat Maine. Het nieuwe antibioticum, teixobactine, moet nog getest worden op mensen, maar er zijn aanwijzingen dat ziektekiemen het moeilijk zullen hebben om er resistentie tegen te ontwikkelen. Het antibioticum is gevonden met een nieuwe techniek, de iChip, die mogelijk nog talrijke nieuwe middelen zal opleveren.

Een team geleid door Kim Lewis van de Northwestern University in Boston, schrijft in Nature dat teixobactine de dodelijke bacterie MRSA (methicilene resistente Staphylococcus aureus) in muizen kon overwinnen, en een hele reeks andere ziektekiemen, waaronder resistente tuberculose, in celculturen in het laboratorium. 

Belga

Als teixobactine dat ook bij mensen doet, kan het een broodnodige doorbraak betekenen in de strijd tegen resistente bacteriën.

Het nieuws komt op het ogenblik dat experten steeds dringender waarschuwingen de wereld in sturen over de gevaren van resistentie tegen antibiotica. In 2014 verklaarde de Wereldgezondheidsorganisatie WHO dat het post-antibiotica tijdvak, een periode waarin mensen kunnen sterven van een alledaagse infectie of een kleine verwonding, nog deze eeuw zou kunnen beginnen.

MRSA heeft zich vanuit ziekenhuizen verspreid naar de hele bevolking, en in 2013 waren er 480.000 nieuwe gevallen van multiresistente tuberculose, een ziekte die nu behandeld moet worden met steeds giftiger middelen.

iChip

De eerste antibiotica waren middelen op basis van schimmels, en in het midden van de vorige eeuw werden de meeste succesvolle antibiotica gevonden door onderzoekers die bacteriologische gemeenschappen uitkamden, op zoek naar bacteriën die in staat waren om hun soortgenoten te doden. Maar de onderzoekers misten het soort bacteriën dat teixobactine produceert, Eleftheria terrae, en vele andere potentiële kandidaten, die bekendstaan als bacteriologische "donkere materie", omdat die bacteriën moeilijk of niet gekweekt kunnen worden in een petrischaaltje in een laboratorium.

AP

Lewis en zijn collega Slava Epstein ontdekten het potentieel van E. terrae met een toestelletje dat ze de iChip noemen. Het toestel sorteert individuele bacterie-cellen die uit de grond gehaald worden, in aparte "kamertjes", en het toestel wordt dan opnieuw begraven in de grond. Moleculen uit de grond kunnen zich in de iChip verspreiden, en dat laat de bacteriën toe te groeien in een meer natuurlijke omgeving dan een petrischaal in een laboratorium. Gemiddeld is slechts 1 procent van de microben in een grondstaal in staat om te groeien in een laboratorium, met de iChip wordt dat zo'n 50 procent.

De onderzoekers testten vervolgens 10.000 van de bacterie-kolonies om te zien of ze in staat waren de groei van Staphilococcus aureus te stoppen. Dat onderzoek leverde 25 potentiële antibiotica op, en teixobactine ziet er van die 25 het meest veelbelovend uit.

Lipiden

Lewis is enthousiast over teixobactine, omdat het er naar uitziet dat het moeilijk zal zijn voor ziektekiemen om er resistent aan te worden. Gedacht wordt dat teixobactine microben aanvalt door bepaalde lipiden te binden, vetstoffen die de celwand van de bacteriën vormen. Dat is ongebruikelijk voor een antibioticum, en het is moeilijk voor een bacterie om een lipide, een fundamentele bouwsteen van de cel, te veranderen.

De meeste antibiotica hebben als doelwit proteïnen in de bacteriën, en een microbe kan relatief gemakkelijk resistent worden tegen die middelen door een aantal mutaties te verzamelen die de vorm veranderen van de proteïne die het doelwit is.

Het is onmogelijk om te voorspellen hoe goed de resultaten zullen zijn bij daadwerkelijk gebruik van teixobactine, maar het is veelbelovend, zegt Gerard Wright, een biochemicus uit Canada die niet betrokken was bij de studie, in Nature. "Ik geloof niet dat er zoiets bestaat als een onoverwinnelijk antibioticum, maar ik geloof wel dat bij bepaalde antibiotica resistentie slechts zelden voorkomt."

Tuberculose

Naast de multiresistente MRSA-bacterie, doodt teixobactine in het laboratorium ook Mycobacterium tuberculosis, de bacterie die tuberculose veroorzaakt. Specialisten waarschuwen echter dat teixobactin slechts getest is op een beperkt aantal laboratoriumstammen van tuberculose, en dat veel uitgebreidere testen nodig zijn op recent bij patiënten geïsoleerde stammen.

Teixobactine is getest op muizen en heeft daar geen schadelijke neveneffecten getoond, maar het is belangrijk om aan te tonen dat het ook veilig is voor mensen. Volgens Barry Eisenstein, de ondervoorzitter van de wetenschappelijke afdeling bij Cubist Pharmaceuticals, een bedrijf dat gespecialiseerd is in de ontwikkeling van antibiotica, is giftigheid de belangrijkste hinderpaal om van een potentieel antibioticum een echt geneesmiddel te maken. Toch ziet hij redenen om optimistisch te zijn over teixobactine, aangezien het slechts zelden gebeurt dat men een molecule vindt met zo veel veelbelovende eigenschappen.

Gram-negatief

Een tegenvaller is wel dat teixobactine niet werkt tegen gramnegatieve bacteriën.

Bacteriën kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld, en een van die manieren is door hun kleur nadat een bepaalde chemische kleuring (gramkleuring) is uitgevoerd. Sommige bacteriën zijn na kleuring van het microscopisch preparaat blauw en die worden "grampositief" genoemd, andere bacteriën kleuren roze en worden ‘gramnegatief' genoemd. Grampositieve en gramnegatieve bacteriën verschillen in de soort infecties die ze veroorzaken en in de soorten antibiotica waarmee ze kunnen worden bestreden.

AP

Gramnegatieve bacteriën hebben een kenmerkend buitenmembraan waardoor veel geneesmiddelen niet in de bacterie kunnen doordringen. Hierdoor zijn gramnegatieve bacteriën in het algemeen minder gevoelig voor antibiotica dan grampositieve bacteriën en ook teixobactine blijkt niet tegen hen te werken.

Onderzoekers hopen echter dat de techniek van de iChip nieuwe oplossingen zal opleveren voor het probleem van de gramnegatieve bacteriën in de vorm van nieuwe antibiotica.

"De technologie is geweldig cool", zei biochemicus Gerard Wright. "Niemand wist of deze bacteriën iets nuttigs produceerden."

Zo'n tien jaar geleden probeerde antibioticaproducent Cubist ook de "bacteriologische donkere materie" te onderzoeken op nieuwe antibiotica, zei Barry Eisenstein. Het bedrijf gaf dat echter op omdat het zeer arbeidsintensief was en vooral verbindingen opleverde die al bekend waren. "Of de benadering met de iChip uiteindelijk een beter resultaat zal opleveren, staat nog niet vast", zo zei hij. "Maar ze hebben wel een uitstekende start genomen."