Bodembacterie produceert krachtig antibioticum

Een screening van tienduizenden bodembacteriën, waaronder enkele afkomstig uit de achtertuin van de onderzoekers, heeft geleid tot de ontdekking van een krachtig en breed werkend antibioticum dat ook nog eens gewapend is tegen bacteriële resistentie.

De groeiende resistentie van bacteriën tegen antibiotica is een van de grootste bedreigingen voor onze geneeskunde. We dreigen letterlijk zonder antibiotica te vallen. Een recente Britse studie voorspelt dat er vanaf het jaar 2050 wereldwijd jaarlijks tien miljoen mensen zullen overlijden aan infecties die worden veroorzaakt door resistente bacteriën. Malaria, tuberculose en de E. coli-bacterie vormen de grootste bedreiging. Ondanks die dringende nood aan nieuwe antibiotica verschijnen er weinig nieuwe middelen op de markt. De ontwikkeling ervan vraag immers een creatieve aanpak, is peperduur en het langgezochte resultaat kan uiteindelijk ook nog eens onbruikbaar blijken als ziekteverwekkende bacteriën resistentie ontwikkelen. Heel motiverend is de antibiotica-queeste met andere woorden niet.

Een studie die microbiologen van de Northeastern University in Boston, Verenigde Staten, deze week in het vakblad Nature publiceren, klinkt daarom zeer hoopvol. De wetenschappers bestuderen de bodembacteriën die niet in het lab willen groeien - naar schatting 99 procent van het totaal. Heel wat bestaande antibiotica, waaronder ook penicilline, zijn ontdekt bij bodemorganismen die in het lab worden gekweekt. Microben voeren regelmatig 'chemische oorlog' met elkaar, en die wapens kunnen we soms gebruiken om infectieverwekkers te bekampen.

Maar het voorraadje bodembacteriën dat wil groeien in het lab is beperkt en stilaan uitgeput. In 2002 ontwikkelden microbiologen van de Northeastern University in Boston daarom een techniek om bodembacteriën in hun natuurlijke omgeving te cultiveren. Ze stoppen daarvoor bodemstalen in een preparaatje met een doorlaatbaar membraan en begraven dat terug in de grond. Zo kunnen bodembacteriën in hun natuurlijke omgeving groeien, maar blijven ze beschikbaar voor onderzoek in het lab.

De Amerikanen bestudeerden zo duizenden grondstalen afkomstig van allerlei plaatsen, waaronder ook hun eigen achtertuin. De 'gedomesticeerde' bacteriën die in de staaltjes groeiden, lieten ze in het lab een oorlogje uitvechten met Staphylococcus aureus, een veroorzaker van ernstige huid- en luchtweginfecties. Dat leidde tot de ontdekking van een tienduizendtal chemische wapens, waaronder een stof die dodelijk bleek voor een hele reeks menselijke ziekteverwekkers. Deze pathogenen slaagden er bovendien niet in om resistentie te ontwikkelen. In tegenstelling tot andere antibiotica overleefde geen enkele individuele bacterie een aanslag met de stof - waardoor er zich geen resistente streng kon ontwikkelen. De stof, teixobactin genaamd, is niet schadelijk voor menselijke cellen.

Wetenschappers van de universiteit van Bonn zochten vervolgens uit waarom teixobactin ongevoelig is voor resistentie. De stof beschadigt twee belangrijke lipiden die noodzakelijk zijn voor de opbouw van de celwand van een bacterie. Die bouwstenen komen vrij algemeen voor bij bacteriën en de werking ervan is zeer ongevoelig voor mutaties. Resistentie ontwikkelen is met andere woorden een enorme uitdaging voor de bacteriën. Tegen vancomycin, een andere stof met een gelijkaardige werking die wordt ingezet tegen de ziekenhuisbacterie (MRSA),

ontwikkelden bacteriën uiteindelijk wel resistentie, maar dat duurde dertig jaar. Volgens de Duitsers is teixobactin vele malen sterker.

De ontdekking van teixobactin is een kleine doorbraak in de zoektocht naar nieuwe antibiotica, maar misschien nog hoopvoller is het feit dat deze studie bewijst dat er nog heel wat antibiotica in de bodem te ontdekken valt. De strijd tegen resistente ziekteverwekkers is dus nog lang niet verloren.

In het volgende nummer van Eos, dat eind januari in de winkel ligt, maakt wetenschapsjournalist Jop de Vrieze een overzicht van de verschillende wetenschappelijke zoektochten naar alternatieven voor de huidige antibiotica.