Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Amerikaanse wetenschappers hebben penicilline zo aangepast dat die pas actief wordt wanneer er groen licht op schijnt.
Antibiotica zijn een krachtig wapen tegen bacteriën – totdat die resistent worden. Daarom is het belangrijk dat een antibioticakuur altijd helemaal afgemaakt wordt. En zo’n kuur mag niet onnodig gebruikt worden. Maar wanneer je aan de antibiotica zit, gebruikt je lichaam een deel van het actieve medicijn niet. Dat kan eindigen in het riool en je raadt het al: daardoor kunnen er resistente bacteriën ontwikkelen.
Nu hebben Amerikaanse wetenschappers penicilline – een van de bekendste antibiotica – aangepast, zodat het medicijn alleen actief wordt als er groen licht op wordt geschenen. Hierdoor kun je gerichter en efficiënter een antibioticakuur toedienen, en is de kans op het ontwikkelen van resistentie kleiner. Ze schrijven erover in ACS Central Science.
Lees ook:
- Oorlogen in Irak hebben geleid tot antibioticaresistentie
- Faag vernietigt antibioticaresistente bacterie
Extra molecuul
Penicilline is een stof die geproduceerd wordt door een schimmel. De stof blokkeert een bepaald enzym van bacteriën, waardoor de bouw van hun celwanden wordt verstoord. Mensen hebben daar geen last van, want die gebruiken dat enzym niet. De stof kan dus worden gebruikt om bacteriële infecties te behandelen.
Toch is penicilline (en ieder ander antibioticum) geen waterdicht medicijn: bacteriën kunnen een mutatie krijgen waardoor ze er ongevoelig voor worden. Bij penicilline kunnen bacteriën bijvoorbeeld een enzym ontwikkelen dat de stof afbreekt.
Maar nu hebben wetenschappers een manier gevonden om gerichter antibiotica te kunnen toedienen. Hierdoor komt er minder actief medicijn in het riool, en wordt de kans op resistentie verkleind. Ze hebben hiervoor een lichtgevoelig molecuul aan het medicijn ‘geplakt’. Wanneer licht erop schijnt, breekt het geplakte molecuul eraf en wordt het actieve medicijn vrijgegeven. Hierdoor is er precieze controle over waar en wanneer het medicijn actief wordt. Dit was al eerder gedaan, maar toen was licht met een erg korte golflengte nodig, zoals uv-licht, en dat kan schadelijk zijn. Nu is het gelukt om het werkend te krijgen met groen licht.
Verschillende kleuren licht
En het medicijn deed zijn taak. In het gedeelte van een petrischaal met penicilline waar groen licht scheen, werd de groei van de bacterie E.coli enorm geremd. Dit kun je zien in de afbeelding hieronder. Ook testten de onderzoekers het medicijn in mottenlarven – die hebben vergelijkbare immuunreacties als mensen. De larven waren geïnfecteerd met de bacterie Staphylococcus aureus. Een gedeelte van de larven behandelden ze met de aangepast penicilline en groen licht. 60 procent daarvan overleefde het, terwijl slechts 30 procent van onbehandelde larven in leven bleef.
Het controleren van de activiteit van medicijnen op deze manier zorgt voor precieze en veilige behandeling van lokale infecties. In toekomstig werk willen de onderzoekers meerdere kleuren licht kunnen gebruiken, met meerdere lichtbronnen. Zo zou een antibioticakuur met licht ook in grotere organismen kunnen werken, zoals mensen.
Bronnen: ACS Central Science, EurekAlert!