Nieuwe techniek versnelt de ontwikkeling van antibiotica

19 januari 2023

Leuven, 19 januari - Antibioticaresistentie is een van de grootste bedreigingen voor de volksgezondheid. Het ontwikkelen van nieuwe antibiotica is daarom essentieel. Nu heeft de groep van Jan Michiels van het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie, in samenwerking met Wim Versées en Wim Vranken van het VIB-VUB Centrum voor Structurele Biologie, een nieuwe techniek genaamd deep mutational scanning gebruikt om eiwiteigenschappen in de bacterie E. coli bloot te leggen. Dit kan bijdragen tot de ontwikkeling van nieuwe antibiotica. Hun werk werd gepubliceerd in Nature Communications.

Jan Michiels: "Er is dringend behoefte aan nieuwe behandelingen tegen bacteriële infecties gezien de toenemende geneesmiddelenresistentie. Onze aanpak kan nieuwe doelwitten prioriteren en richting geven aan toekomstig onderzoek om nieuwe antibiotica te ontwikkelen."

Bestrijding van antibioticaresistentie

Sinds Alexander Fleming meer dan een eeuw geleden penicilline ontdekte, zijn antibiotica van fundamenteel belang geworden in de moderne geneeskunde. Het gebruik ervan heeft de menselijke levensduur aanzienlijk verlengd. Antibiotica bestrijden bacteriële infecties door essentiële bacteriële eiwitten te verstoren, waardoor de bacteriën vaak doodgaan. Bacteriën kunnen echter mutaties oplopen die hen tegen deze geneesmiddelen beschermen. Het resultaat? Antibioticaresistentie, moeilijker te behandelen infecties, en meer sterftegevallen.

Nu tonen onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie, samen met het VIB-VUB Centrum voor Structurele Biologie, aan dat een nieuwe techniek genaamd deep mutational scanning de kans op resistentieontwikkeling kan voorspellen, wat helpt bij het prioriteren van eiwitdoelwitten voor nieuwe antibiotica en de ontwikkeling ervan.

Een doelwit voor E. coli

Deep mutational scanning is een krachtige methode om de functie en stabiliteit van duizenden eiwitvarianten tegelijk te beoordelen. Door een combinatie van CRISPR-gebaseerde bewerking en high-throughput DNA-sequencing kan de techniek de functionele gevolgen analyseren van elke mogelijke aminozuurverandering op elke positie in een eiwit.

In hun studie gebruikten de wetenschappers deze techniek om drie E. coli-eiwitten te bestuderen die essentieel zijn voor de levensvatbaarheid van de bacterie en beschouwd worden als aantrekkelijke doelwitten voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica. Zij ontdekten dat één eiwit, MurA, minder kans had om mutaties te ontwikkelen, waardoor het een beter doelwit voor antibiotica werd omdat het minder snel antibioticaresistentie zal ontwikkelen.

Liselot Dewachter, postdoctoraal onderzoeker in het Michiels lab en eerste auteur van de studie: "Ik ben trots dat ik dit onderzoek na jaren van toewijding kan publiceren. Kunnen identificeren welke eiwittargets de minste kans hebben om resistentie te ontwikkelen is een enorme stap voorwaarts in de ontwikkeling van nieuwe antibiotica. Op deze manier kan de farmaceutische industrie zich richten op medicijnen waarvan de kans groter is dat ze langer werkzaam blijven."

Hoe kan jij antibioticaresistentie helpen vermijden?

Gebruik alleen antibiotica op voorschrift van een erkende gezondheidswerker.
Vraag nooit om antibiotica als je behandelende arts zegt dat je ze niet nodig hebt.
Volg altijd het advies van je behandelende arts bij het gebruik van antibiotica.
Maak altijd uw volledige antibioticakuur af als je die nodig heeft.
Deel of gebruik nooit restjes antibiotica.
Voorkom infecties door regelmatig uw handen te wassen, voedsel hygiënisch te bereiden, nauw contact met zieke mensen te vermijden, veiliger seks te hebben en uw vaccinaties op peil te houden.
Bereid voedsel hygiënisch, volgens de Vijf sleutels tot veiliger voedsel van de WHO (schoonhouden, rauw en gekookt scheiden, grondig koken, voedsel op een veilige temperatuur houden, veilig water en veilige grondstoffen gebruiken) en kies voedsel dat is geproduceerd zonder het gebruik van antibiotica voor groeibevordering of ziektepreventie bij gezonde dieren.

Van https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance