Antibioticumbestendige bacteriën Nieuwe geneesmiddelen
Inhoudsopgave:
Wetenschappers hopen dat een nieuwe ontdekking een boost zal geven aan vancomycine, een "laatste redmiddel" antibioticum waarvan de effectiviteit is verzwakt door bacteriën die resistent zijn tegen zijn acties.
Voor het eerst geïntroduceerd in 1958, wordt vancomycine gebruikt om infecties te behandelen wanneer andere antibiotica falen. Vanaf het einde van de jaren 80 ontstonden echter vancomycine-resistente bacteriën, die vooraanstaande wetenschappers ertoe aanzetten krachtigere versies van het medicijn te ontwikkelen.
advertisementAdvertisementNu hebben onderzoekers een nieuwe versie van vancomycin ontwikkeld die mogelijk nog succesvoller is dan eerdere versies.
De opgewaardeerde stof valt bacteriën op drie verschillende manieren aan, die duizenden malen krachtiger zijn gebleken dan de originele versie, volgens de resultaten van labtesten.
Lees meer: wetenschappers bestrijden bacteriën met zilver en slijm »
Lange zoektocht naar verbeterd vancomycine
Vanomycine doodt door te voorkomen dat bacteriën celwanden bouwen. Het doet dit door te binden aan voorlopers van celwanden, die twee kopieën van het aminozuur D-alanine bevatten.
Bacteriën die resistent zijn tegen vancomycine hebben één D-alanine vervangen door een ander aminozuur, D-melkzuur. Deze verandering ten opzichte van het dubbele D-alanine vermindert het vermogen van vancomycine om zich 1 000 maal aan zijn doelwit te binden. Als gevolg hiervan is het minder effectief in het doden van bacteriën.
Bacteriële infecties kunnen dodelijk zijn. Meer dan 23.000 mensen sterven elk jaar aan infecties veroorzaakt door organismen die resistent zijn tegen antibiotica of antimicrobiële geneesmiddelen, volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC).
Ongeveer 1, 300 van deze sterfgevallen zijn het gevolg van vancomycine-resistente Enterococcus - bacteriën die door de CDC als een "ernstige bedreiging" zijn bestempeld.
Vancomycine-resistent Staphylococcus aureus (VRSA) - die stafylokokbesmettingen veroorzaakt - bestaat ook, maar komt minder vaak voor.
In 2011 hebben onderzoekers van The Scripps Research Institute in La Jolla, Californië, vancomycine herontworpen zodat het kon binden aan de celwandprecursor die zowel D-alanine als D-melkzuur bevat, een zogenaamde "pocket" wijziging.
"Velen beschouwen dit als belangrijk, mooi werk omdat het een verandering van een enkel atoom in vancomycine betreft om een enkele atoomverandering in de bacteriële celwandprecursor tegen te gaan," studie auteur Dale Boger, PhD, covoorzitter van The Scripps Onderzoeksinstituut van de chemie, vertelde Healthline.
AdvertentieadvertentieMaar er is meer aan het verhaal. Niet alleen heeft het herontworpen vancomycine zich gebonden aan bacteriën die één D-alanine en één D-melkzuur hadden. Het was ook in staat om te binden aan de bacteriën met het dubbele D-alanine in hun celwandprecursors.
Dus deze nieuwe versie van vancomycine was effectief tegen zowel resistente als niet-resistente bacteriën.
Daar stopten de onderzoekers echter niet.
AdvertentieLees meer: Nieuwe medicijnen alleen zullen antibioticaresistente bacteriën niet verslaan »
Three-mode antibioticum krachtiger
AdvertisementAdvertisementIn een nieuwe studie gepubliceerd op 23 mei in het tijdschrift Proceedings of the Nationale Academie van Wetenschappen, Boger en zijn collega's beschrijven hoe ze vancomycin "verder wilden verbeteren".
Aanvullend op hun 2011-wijziging voegden ze twee nieuwe werkingsmechanismen toe aan "pocket-modified" vancomycine in een poging om resistente bacteriën verder te ondermijnen.
Eén perifere wijziging blokkeert bacteriën uit het synthetiseren van celwanden. De andere zorgt ervoor dat het bacteriële membraan lekt, wat leidt tot celdood.
AdvertentieDeze aanpak heeft de antimicrobiële mogelijkheden van vancomycin aanzienlijk verbeterd.
"De perifere modificaties verbeteren de potentie-activiteit - en uiteindelijk de duurzaamheid - niet door het verbeteren van de primaire doelwitbinding, maar door te handelen met onafhankelijke werkingsmechanismen," zei Boger.
AdvertisementAdvertisementOnderzoekers testten de verbinding in het lab. Het was 25, 000 tot 50, 000 maal krachtiger dan de oorspronkelijke vorm van vancomycine tegen vancomycine-resistent Enterococcus.
Het was ook 250 tot 500 keer krachtiger dan het type vancomycine dat momenteel in klinieken wordt gebruikt.
Bovendien, toen onderzoekers vancomycine-resistente Enterococcus testten tegen de driedelige verbinding, waren de bacteriën zelfs na 50 ronden niet resistent.
Veel antibiotica mislukken na een paar rondes.
Dit kan betekenen dat de verbinding duurzamer is - het duurt lang voordat de bacteriën terugvechten en resistent worden tegen de medicatie.
"Een antibioticum waartegen bacteriën geen weerstand kunnen ontwikkelen, is de Heilige Graal," vertelde David Weiss, PhD, universitair hoofddocent Geneeskunde, en directeur van het Emory Antibiotic Resistance Centre aan Emory University, aan Healthline.
"Het lijkt onwaarschijnlijk dat dit mogelijk is," voegde hij eraan toe, "maar we kunnen zeker antibiotica ontwikkelen waartegen veel minder resistentie zal optreden, en de huidige studie doet dat prachtig. "
Weiss was niet betrokken bij de nieuwste studie. <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<> Boger denkt dat de nieuwe verbinding duurzaam zou zijn, omdat als bacteriën erin zouden slagen één van de werkingsmechanismen van het antibioticum te overwinnen, ze toch door de andere twee zouden worden gedood. Om resistentie te ontwikkelen, zouden bacteriën alle drie werkingsmechanismen tegelijk moeten overwinnen - een onwaarschijnlijk maar niet onmogelijk scenario.
"Bacteriën hebben zoveel verschillende manieren om antibiotica te weerstaan, het lijkt onmogelijk dat resistentie zich uiteindelijk niet zal ontwikkelen," zei Weiss. "Bijvoorbeeld, zelfs als de [bacteriële] cellen de werking van de gemodificeerde vancomycine niet kunnen weerstaan, zouden ze een manier kunnen vinden om het te sequestreren of te degraderen en aldus preventief de activiteit ervan te vermijden."
Het nieuwe middel heeft nog een lange weg te gaan voordat het in de kliniek kan worden gebruikt, inclusief dierproeven en klinische proeven bij mensen. Alleen dan weten wetenschappers of het veilig en effectief is.
"Het is belangrijk om dit nieuwe gemodificeerde antibioticum te testen in de setting van een infectie in de toekomst", zei Weiss. En hij voegde eraan toe dat niet alles dat in het lab werkt uiteindelijk in echte situaties werkt.
Boger zei dat hij hoopt ook de productie van de compound te vereenvoudigen - momenteel zijn er 30 stappen nodig. Dit zou het goedkoper en nuttiger maken als een andere verdedigingslinie tegen gevaarlijke infecties.
Weiss zei dat de meeste goedkeuringen voor nieuwe antibiotica de afgelopen decennia zijn geweest voor 'derivaten van bestaande klassen', zoals het werk van de groep van Boger.
Maar het is niet de enige methode om mensen tegen infecties te beschermen.
"Er is nu meer aandacht voor het identificeren van nieuwe klassen [van antibiotica]," zei Weiss. "Gezien de crisis waarmee we worden geconfronteerd, zijn alle benaderingen nodig en welkom. "
Zelfs als de nieuwe vancomycine in de kliniek slaagt, zullen wetenschappers waarschijnlijk niet snel kunnen rusten, vooral wanneer ze werken tegen de aanpasbaarheid van de microscopische wereld.
"Wetenschappers zijn en zullen altijd proberen de bacteriële evolutie een stap voor te blijven", zei Weiss.
Lees meer: 'Super bacteriën' waren er voor de dinosaurussen »
