Een broodnodige nieuwe antibiotica-soort doodt multiresistente bacteriën als MRSA. Tegen het werkingsmechanisme is het extreem moeilijk om resistentie te ontwikkelen.

Een potentieel nieuwe antibiotica-soort is zeer effectief tegen superbugs zoals MRSA, die resistent zijn tegen veel bestaande antibiotica. Het middel doodt bacteriën op een ongebruikelijke manier, waardoor het extreem moeilijk zal zijn om resistentie te ontwikkelen.

Het antibioticum, clovibactine, werd ontdekt in een zeldzame bacterie uit zandgrond verzameld in North Carolina in de VS. Antibiotica-onderzoeker Markus Weingarth van de Universiteit Utrecht en zijn collega’s onderzochten de werking, met veelbelovende resultaten. ‘De activiteit is zelfs beter dan die van de gouden standaard, vancomycine’, zegt hij. De onderzoekers publiceerden op de preprint-server Biorxiv.

‘Depressie zit niet alleen in het hoofd, maar in het hele lichaam’
LEES OOK

‘Depressie zit niet alleen in het hoofd, maar in het hele lichaam’

Psychiatrisch epidemioloog Brenda Penninx onderzoekt het verband tussen mentale en lichamelijke gezondheid.

Groeiend probleem

Antibioticaresistentie is wereldwijd een groot en groeiend probleem. Naar schatting zijn er in 2019 1,3 miljoen mensen aan overleden, meer dan aan malaria en aids samen, en heeft het bijgedragen aan de dood van nog eens bijna 4 miljoen mensen.

Dit betekent dat er een schreeuwende behoefte is aan nieuwe geneesmiddelen die in staat zijn bacteriën te doden die resistent zijn tegen oudere antibiotica. Liefst doden die ook op nieuwe manieren, zodat er minder gemakkelijk resistentie ontstaat en zich verspreidt.

Clovibactine voldoet aan het eerste criterium. Het team ontdekte dat het een reeks ziekteverwekkende bacteriën doodt, waaronder methicilline-resistente Staphylococcus aureus, beter bekend als de MRSA-superbug, en Mycobacterium tuberculosis, die tbc veroorzaakt. Belangrijker nog is dat Weingarth en collega’s hebben ontdekt dat het werkt op een andere manier dan alle andere antibiotica.

Celwand is doelwit

Veel bestaande antibiotica richten zich op de celwand rond bacteriën, een stijve structuur rond het celmembraan. Als deze wand wordt verstoord, barsten de cellen open en sterven ze. Dit is een goed doelwit omdat de wand niet voorkomt in dierlijke cellen, wat betekent dat de antibiotica alleen bacteriële cellen doden. Maar bestaande antibiotica richten zich meestal op de enzymen die de celwand bouwen. Bacteriën kunnen de vorm van deze enzymen veranderen om een aanval te ontwijken.

Clovibactine richt zich in plaats daarvan op een chemische groep die pyrofosfaat wordt genoemd. Die komt voor op niet één, maar drie verschillende bouwstenen van celwanden. Om te overleven zou een bacterie dus alle drie de bouwstenen moeten veranderen. ‘Hoe meer doelwitten je aanvalt, hoe moeilijker het is voor een bacterie om resistentie te ontwikkelen’, zegt Weingarth. Bovendien zouden veranderingen aan deze componenten vrijwel zeker zorgen dat de celwand zich niet meer goed kan vormen.

Het team stelde bacteriën bloot aan lage doses clovibactine om te zien of er resistentie optrad, maar vond geen resistentie. ‘Hoewel we erg ons best deden, was er geen aantoonbare resistentie’, zegt Weingarth. Lagere doses leiden eerder tot resistentie omdat ze bacteriën blootstellen aan een antibioticum zonder ze te doden. 

Clovibactine

Dit betekent niet dat resistentie tegen clovibactine onmogelijk is. Veel bacteriën zijn bijvoorbeeld geclassificeerd als Gram-negatief. Dat betekent dat ze een extra membraan rond de buitenkant van de celwand hebben, dat ze beschermt tegen sommige antibiotica, waaronder clovibactine. Gram-positieve bacteriën, zonder zo’n extra beschermende wand, zouden in theorie een soortgelijke barrière kunnen ontwikkelen om te voorkomen dat clovibactine hun celwand bereikt. Maar dat is een grote structurele verandering, die zeer onwaarschijnlijk is, zegt Weingarth.

‘Clovibactine is een geweldig aanknopingspunt voor de ontwikkeling van een nieuwe klasse antibiotica’, zegt biomoleculair onderzoeker Gerry Wright van de McMaster Universiteit in Canada, die geen deel uitmaakt van het team achter de publicatie. ‘We hebben al meer dan 20 jaar geen echt nieuwe anti-Gram-positieve geneesmiddelen goedgekeurd.’

Niet te veel beloven

‘Terwijl er veel bezorgdheid is over de behoefte aan nieuwe antibiotica die Gram-negatieve bacteriën aanpakken, hebben we relatief weinig goede alternatieve antibiotica voor Gram-positieve infecties’, zegt hij. ‘Er is een groeiende resistentie tegen alle beschikbare medicijnen, en bacteriën als Staphylococcus aureus behoren tot de meest voorkomende bronnen van bacteriële infecties in en buiten de gezondheidszorg.’

In proeven met muizen bleek clovibactine geen nadelige effecten te hebben, en het wordt nu verder ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf NovoBiotic Pharmaceuticals. ‘Het is een lange weg van muizen naar mensen’, zegt Weingarth. ‘Ik wil ook weer niet te veel beloven.’