Aan/uit antibioticum
Oscar Kuipers is niet de enige wetenschapper binnen de RUG die zich zorgen maakt over antibioticaresistentie en op zoek is naar een remedie. Promovendus organische chemie Willem Velema onderzoekt de mogelijkheden om bestaande moleculen in antibiotica zo te modificeren dat ze aan en uit kunnen worden gezet.
Dat klinkt vernuftig en ingewikkeld maar het is niet direct duidelijk wat we daar aan hebben als er een catastrofale epidemie uitbreekt. Misschien ook wel niks, zegt Velema. ‘Maar met onze gemodificeerde antibioticum kunnen wij resistentie misschien voorkomen.’
De gemodificeerde moleculen kunnen aan en uit gezet worden door licht en warmte. Bij één van de standen worden ze actief en doden ze de bacteriën. En als ze het lichaam verlaten worden ze door de warmte van het lichaam weer uitgezet. ‘Antibiotica worden veel gebruikt, in de veeteelt maar ook door mensen’, zegt Velema. ‘Dat komt terecht in het milieu en veroorzaakt door het ontstaan van resistentie. Door ze uit te zetten, hebben we daar geen last meer van.’
Een ander voordeel is dat je de antibiotica gericht kunt inzetten. ‘We testen het nu alleen nog in een petrischaaltje maar uit dat onderzoek blijkt dat je de activiteit van het antibioticum heel lokaal kunt aanzetten. Alleen in het ene hoekje van het petrischaaltje’, zegt Velema.
Maar, zegt ook Velema, voordat dit echt te krijgen is, zijn we jaren verder. ‘We moeten eerst allemaal geavanceerde testen doen, ook om te bekijken of het bij mensen net zo werkt als in het petrischaaltje. Maar áls dat zo is, dan zou dat toch fantastisch zijn?’
Tenminste, dat is zijn bedoeling. Kuipers werkt aan de ontwikkeling van nieuwe antibiotica en streeft met zijn onderzoek naar een oplossing. Die is niet binnen handbereik maar aan zijn enthousiasme zal het in ieder geval niet liggen. Zelfs zijn lunch laat hij onaangeroerd op tafel liggen als hij aan het vertellen is over zijn zoektocht naar nieuwe antibiotica.
Hij zou het prachtig vinden als het zijn team is, dat ‘het’ vindt. Het jarenlange, fundamentele onderzoek wordt dan opeens echt toegepast en is niet alleen van wetenschappelijk, maar ook van maatschappelijk belang. Maar, zegt hij bezwerend, voor het zover is, zijn we jaren en jaren verder.
Stapje voor stapje dichterbij
Zijn zoektocht is geen gemakkelijke. Samen met zijn onderzoeksteam – dat bestaat uit negen personen – vult Kuipers de pijplijn, zoals hij het noemt, met allerlei nieuwe moleculen. Die moleculen bestaan uit delen van heel veel bestaande antimicrobiele stoffen, die in verschillende volgordes en combinaties aan elkaar worden gezet. Ze worden geproduceerd door levende bacteriën.
‘Met behulp van een supersnelle activiteitstest kunnen we zien welke moleculen goed werken tegen verschillende ziekteverwekkende en resistente bacteriën en welke niet’, zegt Kuipers. ‘Stapje voor stapje komen we zo bij goede, werkende moleculen.’
Een paar dozijn goede moleculen
Hij gebruikt daarvoor peptiden, natuurlijke moleculen, die lange tijd niet zijn gebruikt als antibiotica omdat ze als nadeel hebben dat ze snel worden afgebroken in het menselijk lichaam. Daarom probeert Kuipers peptiden te maken die gestabiliseerd worden door ringetjes, die in de bacterie gemaakt worden. Ze worden daardoor minder snel afgebroken.
Uit de pijplijn komen misschien maar een paar dozijn goede moleculen rollen, zegt Kuipers. Die worden vervolgens in detail onderzocht op hun dodende activiteit tegen multiresistente bacteriën. Die antimicrobiele stoffen zijn ‘nieuw in de natuur’ en dus onherkenbaar voor ziekteverwekkende bacteriën, wat de kans op resistentie flink verkleint.
Een kwestie van geluk
‘Die goede, werkende moleculen zien we nu langzaam maar zeker ontstaan’, zegt Kuipers. ‘En, onder andere, dankzij een groot EU-project hebben we de komende vier jaar het geld en de tijd om deze nieuwe moleculen te pakken te krijgen en te testen. Maar om het ultieme peptide met alle gewenste eigenschappen te vinden, moeten we ook wat geluk hebben.’
Het is zeker niet onwaarschijnlijk dat Kuipers en zijn onderzoeksteam de goede moleculen vinden. ‘Wereldwijd zijn er niet zo heel veel initiatieven die zich bezig houden met nieuwe peptide-antibiotica’, zegt Kuipers. ‘Zes of zeven onderzoeksteams, schat ik, werken hier aan. Maar wij zijn een van de eersten die ook naar deze medische toepassingen kijken.’
Doemscenario is ook mogelijk
Gelukkig maar, want het doemscenario dat Kuipers eerder schetste is absoluut mogelijk. ‘Er bestaat al veel resistentie’, zegt Kuipers. ‘En een bacterie kan zich razendsnel verspreiden. In ziekenhuizen is dat al gebeurd, waarbij zelfs doden zijn gevallen. In Nederland is de hygiëne groot, maar ook hier is er gevaar. Vandaar ook dat de Europese Unie miljoenen euro’s in onderzoek naar antibioticaresistentie en de remedie daartegen, stopt.’
Ook al vindt Kuipers de juiste moleculen voor een nieuw antibioticum, het vervolgtraject zal ook weer jaren in beslag nemen. ‘Eerst worden ze getest in het lab, waar miljoenen euro’s voor nodig zijn’, zegt Kuipers. ‘Daarna op proefdieren en pas dan op mensen, via clinical trials. Ook dat zal nog honderden miljoen euro’s kosten.’
‘Hopelijk komt zo’n catastrofale epidemie er niet’, zegt Kuipers. ‘Of laat het in ieder geval nog jaren en jaren duren. We hebben nog tijd nodig.’ En misschien is het dan Kuipers met zijn team die ons redt.
Het Kenniscafé Groningen staat woensdag 22 januari in het teken van antibiotica en resistentie. Werken antibiotica nog? – 17.00-18.30 – ForumImages. Meer informatie: Studium Generale Groningen http://studium.hosting.rug.nl/Programma/Outbreak.html