Terwijl wetenschappers het productieproces van een bekend antibioticum bestudeerden, ontdekten ze per toeval een veel krachtigere bacteriekiller.
Bacteriën produceren vaak antibacteriële stoffen om concurrenten te doden. En die kunnen wij soms gebruiken als antibiotica. Streptomyces coelicolor produceert bijvoorbeeld methylenomycine A. Wetenschappers ontdekten dit antibioticum al in 1965.
Onderzoekers hebben nu het productieproces van methylenomycine A beter bestudeerd. Ze ontdekten per toeval dat de bacterie een tussenproduct maakt – genaamd premethylenomycine C lacton – dat honderd keer krachtiger is dan het eindproduct. Ze beschrijven hun ontdekking in Journal of the American Chemical Society.
Volgens Gregory Challis, een van de onderzoekers, was de ontdekking een verrassing. “Als mensen gaan we ervan uit dat de evolutie het eindproduct perfectioneert, en dus zou je verwachten dat het uiteindelijke molecuul het beste antibioticum is en dat de tussenproducten minder krachtig zijn”, zegt hij tegen Nature. Maar dat hoeft dus niet altijd het geval te zijn.
Lees ook:
Veel effectiever tegen dodelijke bacteriën
Veel bacteriën raken resistent tegen de antibiotica die we momenteel hebben. Dit vormt een steeds groter probleem en in de komende 25 jaar zullen wereldwijd naar verwachting 39 miljoen mensen sterven aan onbehandelbare infecties. Wetenschappers zoeken daarom naar nieuwe antibacteriële stoffen en mogelijk kan premethylenomycine C lacton zo’n nieuw wapen zijn in de strijd tegen antibioticaresistentie. De ontdekking ervan laat in ieder geval zien dat het nuttig kan zijn om de tussenproducten van andere bekende antibiotica te bestuderen.
De onderzoekers lieten de stof los op zeven bacteriestammen, waaronder Staphylococcus aureus, die de huid, het bloed en inwendige organen infecteert, en Enterococcus faecium, die dodelijke bloedbaan- en urineweginfecties kan veroorzaken. Premethylenomycine C lacton bleek veel effectiever dan methylenomycine A.
De kleinste concentratie van het nieuwe antibioticum die nodig was om een zeer hardnekkige stam van S. aureus te doden, was bijvoorbeeld slechts 1 microgram per milliliter, terwijl van het al bestaande medicijn 256 microgram per milliliter nodig was.
Geen resistentie
De stof kon ook met veel lagere doses bacteriën doden dan vancomycine, een antibioticum dat als laatste redmiddel wordt gebruikt om infecties van twee E. faecium-stammen te bestrijden.
Het team testte vervolgens of E. faecium resistentie kon ontwikkelen tegen het nieuwe antibioticum. Ze behandelden de bacterie 28 dagen lang met steeds grotere concentraties van premethylenomycine C lacton en vergeleken de resultaten met vancomycine.
Bacteriën die werden behandeld met vancomycine ontwikkelden resistentie: na 28 dagen was er acht keer meer van het antibioticum nodig om hun groei te stoppen dan op dag 1. Maar de benodigde dosis van premethylenomycine C lacton veranderde niet tijdens het experiment, wat suggereert dat E. faecium er niet makkelijk resistentie tegen ontwikkelt.
Dat klinkt allemaal goed, maar het nieuwe antibioticum kan nog niet meteen worden gebruikt. De onderzoekers willen eerst uitvogelen hoe het molecuul precies werkt. Ze vermoeden dat het de celwand van bacteriën aanvalt, maar dat weten ze nog niet zeker. Bovendien moet nog worden gekeken of de stof niet ook schadelijk is voor onze eigen cellen.
Bronnen: Journal of the American Chemical Society, Nature