Antibiotica doden bacteriën per definitie. Toch is het wetenschappers van de TU Delft nu gelukt om bacteriën zo aan te passen dat ze veelbelovende hoeveelheden van een eenvoudig carpabenem-antibioticum produceren. Carbapenems werken tegen een groot aantal bacteriën, en worden meestal pas ingezet wanneer andere antibiotica geen effect hebben. Op dit moment worden ze uitsluitend op synthetische wijze geproduceerd, maar dat is duur en slecht voor het milieu. Dit onderzoek wijst erop dat krachtige antibiotica op een biologische manier kunnen worden geproduceerd, door bacteriën in te zetten als ‘levende fabriekjes’. Dit meldt TU Delft.
Groeiende resistentie
Inmiddels raken veel van onze huidige antibiotica uitgewerkt. Bacteriën die bestand zijn tegen verschillende antibiotica-families zijn zich snel aan het verspreiden. Zogeheten ‘carbapenems’ zijn één van de laatste redmiddelen. “Deze antibiotica verstoren de vorming van de celwand en zorgen ervoor dat bacteriën exploderen”, aldus onderzoeker Helena Shomar, die het onderzoek leidde.
Maar aan carbapenems kleven ook de nodige nadelen. Zo kunnen ze niet op biologische wijze worden verkregen, door middel van fermentatie, maar alleen synthetisch worden gemaakt. Dat maakt de antibiotica duur. “Bovendien is de productie van carbapenems niet milieuvriendelijk, doordat er aan het einde van het proces chemisch afval overblijft”, aldus groepsleider Greg Bokinsky.
Bacterieel fabriekje
De Delftse onderzoekers bedachten een tegenintuïtieve oplossing voor deze problemen. Ze bouwden E. Coli-bacteriën zo om dat ze Car, een relatief eenvoudige antibacteriële stof, gingen produceren. “Hiervoor leenden we uit een andere bacteriesoort, P. carotovorum, drie genen waarvan bekend is dat ze verantwoordelijk zijn voor de productie van Car”, zegt Shomar. “Die genen introduceerden we vervolgens in E. Coli.”
Proof of concept
De omgebouwde bacteriën zijn een ‘proof of concept’. “Hoe tegenintuïtief het ook klinkt, ons onderzoek wijst erop dat E. Coli de potentie heeft om carbapenems te produceren”, aldus Shomar.
De hoeveelheid Car die de onderzoekers in het lab produceerden, zo’n 54 milligram per liter, is weliswaar veelbelovend, maar nog niet toereikend voor massaproductie. “Maar met een aantal extra stappen kunnen we met deze methode mogelijk complexere carbapenems produceren, in hoeveelheden die geschikt zijn voor massaproductie”, aldus Bokinsky.
Hoe lang het duurt om die stappen te zetten? “Mijn optimistische schatting zou zijn: ongeveer vijf tot tien jaar”, zegt Bokinsky. “Maar dan moet een volledig onderzoekteam van een man of tien er wel fulltime aan werken.”
Door: Redactie Nationale Zorggids
