Goede hoop dat resistentie van bacteriën tegen antibiotica teruggedraaid kan worden
Resistentie tegen antibiotica komt hoe langer hoe meer voor, en dreigt op termijn de gezondheidszorg wereldwijd te ondermijnen. In twee studies hebben onderzoekers nu vastgesteld wat het belangrijkste mechanisme is dat bacteriën gebruiken tegen de meest voorgeschreven antibiotica, en hoe men dat mechanisme met succes kan verstoren. Een aantal producten komen daar voor in aanmerking, en gehoopt wordt dat men zo een groot deel van de resistentie tegen antibiotica zal kunnen terugdraaien.
Een klasse van antibiotica die bètalactam-antibiotica genoemd worden, en waartoe penicillines, cephalosporines en carbapenems behoren, zijn wereldwijd de meest voorgeschreven antibiotica.
Maar resistentie tegen die bètalactam-antibiotica komt hoe langer hoe meer voor en bacteriën hebben minstens twee mechanismen die daarmee geassocieerd worden. Het ene mechanisme bestaat er in dat de bacterie de toegang van antibiotica tot de cel beperkt, in het andere mechanisme produceren de bacteriën een enzyme, bètalactamase genoemd, dat elk antibioticum vernietigt dat in de cel geraakt.
In de eerste studie, gepubliceerd in het "Journal of Antimicrobial Chemotherapy", onderzochten wetenschappers van de University of Bristol het relatieve belang van de twee mechanismen. Ze ontdekten dat het tweede mechanisme het belangrijkste van de twee is, en die bevinding impliceert dat, als er chemische producten gevonden kunnen worden die de bètalactamase enzymes van de bacteriën afremmen, een groot deel van de resistentie tegen antibiotica met succes teruggedraaid kan worden. En er zijn al een aantal producten die nu getest worden, en zelfs al gebruikt worden.
De basisstructuur van penicilline, met de bètalactam-ring in het rood.
Bètalactamase-remmers
In de tweede studie, gepubliceerd in "Molecular Biology", bestudeerden onderzoekers van de University of Bristol de effectiviteit van twee types van remmers van het bètalactamase-enzym. Ze deden dat samen met collega's van universiteiten van Oxford en Leeds.
Ze gebruikten verschillende benaderingen om avibactam te bestuderen, een bètalactamase-remmer die recent voor het eerst gebruikt werd in de klinische praktijk, en een "bicyclic boronate" remmer, waarover het zelfde team voor het eerst verslag uitbracht in 2016.
Ze ontdekten dat de twee remmers er niet in slaagden het bètalactam-antibioticum ceftazidime consequent te beschermen tegen aanvallen van het bètalactamase-enzyme van de bacteriën. Als de remmers echter gekoppeld werden aan een ander bètalactam-antibioticum, aztreonam, werkten ze extreem goed, en doodden ze een aantal van de meest resistente bacteriën die in ziekenhuizen aangetroffen worden. Het ging dan onder meer om de bacterie Strenotrophomonas maltophilia, die zeer ernstige infecties veroorzaakt bij patiënten met een verzwakt immuunsysteem, en die meestal resistent is tegen alle bètalactam-antibiotica omdat ze twee verschillende bètalactamase-enzymes produceert.
Een witte bloedcel (onderaan) valt MRSA-bacteriën aan. (Een rasterelektronenmicroscoop-foto van de National Institutes of Health)
Positief gevoel
"Ons bacteriologisch onderzoek heeft uitgewezen dat bètalactamases de, echte Achilleshiel zijn van de resistentie tegen antibiotica bij bacteriën die jaarlijks duizenden mensen doden in het Verenigd Koninkrijk", zo zei dokter Matthew Avison aan Science Magazine. Avison is docent moleculaire bacteriologie aan de University of Bristol en de belangrijkste auteur van beide studies.
"Structureel/mechanistisch onderzoek naar bètalactamase-enzymen is de drijvende kracht achter de ontdekking van golf na golf van bètalactamase-remmers, waaronder de potentieel baanbrekende "bicyclic boronate"-klasse, waarvan ons onderzoek heeft aangetoond dat ze effectief is, en die recent met succes getest is in fase 1 klinische studies."
"Twee bètalactamase-remmers hebben recent een vergunning gekregen voor gebruik in ziekenhuizen: avibactam en vaborbactam. Ons onderzoek toont dat avibactam met meer succes gebruikt kan worden met aztreonam als antibiotische partner, in plaats van ceftazidime. We zijn blij te zien dat met deze combinatie klinische studies begonnen zijn, en dat ze onlangs het leven heeft gered van een patiënt in de VS, die een infectie had die tot dan toe onbehandelbaar was", zo zei Avison in Science Magazine.
"Het zijn opwindende tijden voor wetenschappers die bètalactamase-remmers bestuderen. Voor het eerst in de laatste tien jaar is er een echt positief gevoel over ons vermogen om de toenemende resistentie tegen bètalactam-antibiotica terug te draaien."