Stel je een toekomst voor waar gewone infecties en kleine wondjes, zoals een eenvoudige snee, je kunnen doden. Het is eigenlijk iets dat verre van een apocalyptische fantasie is, geschreven door Hollywood-scenaristen, omdat het volgens een rapport van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) in 2014 een zeer reële mogelijkheid is. Dit rapport stelt dat antibioticaresistentie, het feit dat bacteriën en andere microben steeds minder gevoelig zijn voor antimicrobiële geneesmiddelen, begint een grote wereldwijde dreiging te worden.
De WHO heeft onlangs een voortzetting van het rapport gepubliceerd, waar het 13 'prioritaire bacteriën' presenteerde, waaronder de MRSA. Volgens het rapport moeten we deze bacteriën in onderzoek prioriteren omdat ze de meeste ziekten en sterfgevallen veroorzaken.
Wat wordt eraan gedaan?
In feite heeft de farmaceutische industrie sinds 1987 een nieuwe relevante klasse antibiotica ontdekt en heeft ze weinig prikkels om honderden miljoenen dollars te besteden aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Dit komt omdat alle nieuwe medicijnen die worden ontwikkeld pas zullen worden gebruikt als een ander medicijn een specifieke infectie kan behandelen. Bovendien zijn de meeste infecties niet chronisch van aard en duurt de behandeling slechts tien dagen of minder, wat de verkoop van geneesmiddelen en het herstel van investeringen drastisch vermindert.
Tenslotte leert de ervaring ons dat, zodra het nieuwe medicijn is gebruikt, bacteriën onvermijdelijk snel resistent worden tegen het medicijn, waardoor het antibioticum onbruikbaar wordt. Dit alles beperkt de marktopties en de winstgevendheid van nieuwe antibiotica drastisch.
Maar er is hoop. In het afgelopen decennium zijn academisch onderzoek, overeenkomsten met de industrie en andere verenigingen begonnen met innoveren met nieuwe ideeën. Om nieuwe antibiotica te ontwikkelen, moeten deze worden gericht op de delen van de bacteriën die moeilijk kunnen muteren, zoals het geval is met het membraan. Het is een aanpak met veel potentieel, maar heeft nog geen succesvolle gevallen gehad.
Dat gezegd hebbende, er zijn andere manieren om te slagen. Bacteriën passen zich op verschillende manieren aan antibiotica aan totdat ze resistent worden door effluxpompen in hun membranen die antibiotica afstoten, zodat het medicijn zijn doel niet kan bereiken. Bacteriën produceren enzymen die antibiotica direct inactiveren of vernietigen en ze passen zich gewoonlijk aan met mutaties of veranderen het doel van het antibioticum zodat het geen effect kan hebben en de bacteriën kan doden. Daarom moeten nieuwe therapeutische strategieën niet gebaseerd zijn op het vinden van nieuwe doelen, maar ze moeten bacteriën gevoeliger maken voor de antibiotica die we al hebben. Het direct aanvallen van de bommen en bacterie-enzymen is een manier om het te krijgen.
De belangrijke rol van moedermelk
Maar er zijn ook andere methoden en Dit is waar moedermelk en een van de componenten daarvan een relevant voorbeeld vormen. Enkele jaren geleden hebben we een speciale stof in moedermelk geïdentificeerd op basis van eiwitten en vetten die we noemen HAMLET: dodelijk menselijk alfa-lactalbumine voor tumorcellen. Dat hebben we ontdekt de verbinding HAMLET Het zou kankercellen kunnen doden zonder enig effect te hebben op nabijgelegen gezonde cellen. HAMLET slaagde erin de kankercellen gedeeltelijk te vernietigen door de cellen binnen te gaan en de functie van de mitochondria, het "energiecentrum" van alle cellen, wat celdood betekent, te vernietigen. HAMLET had geen toegang tot gezonde cellen, wat betekent dat ze "ongevoelig" waren voor deze verbinding.
Interessant is dat lang geleden in de evolutie wordt aangenomen dat mitochondriën een type bacterie waren dat zich vormde als een symbiotische relatie met een ander type bacterie. Om deze reden hebben we besloten om de potentiële effecten van HAMLET op bacteriën te testen en inderdaad HAMLET heeft sommige soorten bacteriën gedood, maar het effect was niet universeel. Veel van de belangrijkste soorten bacteriën werden niet aangetast en overleefden.
Om bacteriën te doden, hecht HAMLET zich aan het bacteriële membraan. Het eerste wat je krijgt is stoppen met het pompen van waterstof in het membraan, zodat de concentratie waterstof (pH) aan elke kant van het membraan hetzelfde is. De verandering in pH zorgt ervoor dat calcium het inwendige van de cel binnendringt, iets wat nodig is voor bacteriën om te sterven.
Sindsdien hebben we ons echter gerealiseerd dat de overlevende bacteriën ook worden aangetast. We hebben zelfs ontdekt dat HAMLET de membranen kan beïnvloeden, waardoor waterstof- en calciumionen zelfs in resistente bacteriën kunnen worden geïntroduceerd. Dit zorgde ervoor dat de bacteriën die resistent waren tegen antibiotica, kwetsbaar werden en hun weerstand omkeerden.
HAMLET was zelfs zo effectief dat de MRSA-bacteriën weer gevoelig werden voor het antibioticum methicilline. We konden niet alleen aantonen dat methicilline MRSA in een reageerbuis kon stoppen, maar ook dat het de infectie bij muizen kon uitroeien, iets dat een grote vooruitgang is. Dit toont het grote potentieel van dit soort strategieën om het nut van het antibioticumarsenaal dat we al hebben en dat bestaat uit veilige en geëvalueerde medicijnen, te verlengen.
Een van de grootste voordelen van deze aanpak is dat bacteriën meestal niet resistent worden tegen HAMLET-achtige stoffen, in tegenstelling tot wat er gebeurt met nieuwe antibiotica. Dit komt omdat ze de bacteriën zelf niet doden, maar de evolutionaire druk op de bacteriën verminderen om te muteren en te overleven. We ontwikkelen deze bevindingen momenteel in de hoop dat ze een nieuwe strategie zullen bieden voor behandelingen om antibioticaresistentie te bestrijden.
We hebben nog een weg te gaan: Het is noodzakelijk om de gebruikelijke tests uit te voeren (de werkzaamheid en veiligheid van de verbinding bepalen) voordat u kunt beginnen met klinische onderzoeken. Wat we nu doen zijn voorbereidende studies en we hebben veel redenen om optimistisch te zijn over de toekomst.
auteur: Anders P Håkansson, professor in besmettelijke geneeskunde aan de Universiteit van Lund
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd in The Conversation. Je kunt het originele artikel hier lezen.
Foto's | iStockphoto en Pixabay op baby's en meer | Een eiwit in moedermelk kan resistente bacteriën doden
