De strijd tegen resistente bacteriën
Slimme antibiotica gaan ons redden
Toen het antibioticum ceftazidime-avibactam in 2015 op de markt kwam, werd het met open armen ontvangen door de medische wereld. Dit krachtige middel bood nieuwe hoop in de strijd tegen hardnekkige infecties. Het werd al snel onmisbaar in de behandeling van complexe buikinfecties en ziekenhuisgerelateerde longontstekingen, aandoeningen die vaak levensbedreigend zijn.
Maar de opluchting was van korte duur. Nog geen jaar na de introductie kwamen de eerste alarmerende meldingen van resistentie binnen. Wat aanvankelijk als een zeldzaam verschijnsel werd beschouwd, is inmiddels een veelvoorkomend probleem. De weerstand van bacteriën tegen dit antibioticum heeft zich in hoog tempo verspreid, en de aanvankelijke belofte van ceftazidime-avibactam lijkt nu een wrang voorbeeld te zijn van de resistentiecrisis.
Emeritus hoogleraar biomedical engineering Henk Busscher van het UMCG merkt dan ook op dat bacteriën steeds sneller antibioticaresistentie ontwikkelen. ‘Bij sommige antibiotica duurt het nog maar een à twee jaar.’
Nieuwe technieken
Het grootschalig gebruik van nieuwe antibiotica is daarvan de schuld, en de gevolgen zijn groot. ‘Het feit dat je maar zo kort gebruik kunt maken van antibiotica zonder resistentie op te wekken, leidt ertoe dat bedrijven het steeds minder interessant gaan vinden om nieuwe antibiotica te maken.’ En zonder werkzame antibiotica hebben we als mensheid een serieus probleem.
Bedrijven vinden het steeds minder interessant om nieuwe antibiotica te maken
Daarom stelt Busscher dat we geen middelen meer moeten uitbrengen waarvan op voorhand al bekend is dat bacteriën er gemakkelijk resistentie tegen opbouwen. ‘Dan blijven we in hetzelfde schuitje zitten.’
In plaats daarvan moeten we op zoek naar nieuwe methoden; middelen waarvan is aangetoond dat bacteriën er niet zo snel tegen bestand raken. En dat kan door een techniek waarnaar Busscher zelf onderzoek deed, waarbij antibiotica en nanodeeltjes worden gecombineerd.
Nanodeeltjes
‘Nanodeeltjes zijn heel kleine deeltjes, die daardoor verhoudingsgewijs een heel groot oppervlak hebben’, legt Busscher uit. ‘En dat maakt dat ze bijzondere eigenschappen hebben.’
Een van die eigenschappen is dat ze reactieve zuurstof maken – een vorm van zuurstof die snel chemische reacties aangaat en daardoor schadelijk is voor cellen. Bij toepassing op een infectie is de combinatie van reactieve zuurstof en antibiotica in staat om bacteriën te doden. ‘De zuurstof maakt gaten in de celwand die worden gebruikt door de antibiotica om binnen te dringen.’
Uit Busschers onderzoek blijkt bovendien dat bacteriën geen resistentie opbouwen tegen reactieve zuurstof. ‘Al weten we natuurlijk nog niet wat de gevolgen zijn van het grootschalig gebruik ervan.’
Veel mogelijkheden
Busscher is er verder van overtuigd dat de combinatie van nanodeeltjes en antibiotica veel mogelijkheden biedt. Vooral ook omdat er heel veel verschillende soorten nanodeeltjes zijn. ‘Sommige kunnen antibiotica inpakken zodat bacteriën die niet herkennen’, zegt hij. ‘Hierdoor kan de antibiotica de bacterie gemakkelijk binnendringen.’
De crisis is nog relatief mild en dus liggen de meningen erover nog ver uit elkaar
Er zijn ook nanodeeltjes die zelfstandig bacteriën kunnen doden en dus niet eens gecombineerd hoeven te worden met antibiotica. ‘Verder zijn er nanodeeltjes die infecties detecteren met behulp van eigenschappen die specifiek zijn voor de omgeving rondom infecties, zoals de zuurgraad.’ Op basis van de zuurgraad kunnen de nanodeeltjes hun eigenschappen veranderen om vervolgens de boosdoeners op te ruimen.
Maar er zijn veel variabelen die het lastig maken voor de deeltjes om infecties op te merken. Zelfs zoiets simpels als sporten kan er al voor zorgen dat de zuurgraad rond een infectie verandert, waardoor de nanodeeltjes hun werk minder goed kunnen doen. Daarom zoeken wetenschappers naar unieke markers. ‘Dat zou het lagere zuurstofgehalte rond infecties kunnen zijn, maar waarschijnlijker zal het een unieke combinatie van eigenschappen zijn’, denkt Busscher.
Obstakels
Toch kan het wel een tijdje duren voor zijn onderzoek daadwerkelijk kan worden toegepast, want er lopen nog veel discussies over het overstappen naar nieuwe methodes voor het bestrijden van bacteriële infecties. ‘Tijdens crisissituaties, zoals bijvoorbeeld tijdens de Tweede Wereldoorlog, staan mensen meer open voor alternatieve ontwikkelingen op het gebied van farmaceutische middelen’, legt Busscher uit. ‘Nu is de crisis rondom antibioticaresistentie nog relatief mild en liggen de meningen hierover nog ver uit elkaar.’
Ze hebben aangetoond dat het werkt in een muis en dan gaan ze verder met iets anders
Dat zou kunnen veranderen nu bijvoorbeeld ook veel resistentie opduikt aan het front in Oekraïne, die levensgevaarlijk kan zijn voor de gewonde soldaten.
Een ander obstakel, zegt hij, is dat wetenschappers het soms lastig vinden om wegen in te slaan die misschien heel anders zijn dan ze al die jaren gewend waren. ‘Dat vinden ze niet leuk. Maar ik geloof dat we niet meer op de goede weg zijn.’
Verder ontwikkelen
De grootste uitdaging is echter te zorgen dat het onderzoek zover wordt doorgezet dat het getest kan worden op de mens. En daar gaat het nog mis. ‘Als je in het Web of Science kijkt, dan zul je zien dat er de afgelopen vijf jaar jaarlijks ongeveer tussen de zeven- en vijfduizend artikelen zijn verschenen over nieuwe antibacteriële deeltjes’, zegt hij.
Er staat dan wel bij dat ze ‘veelbelovende mogelijkheden bieden’ voor het bestrijden van antibioticaresistente bacteriën in de mens, maar vervolgens gebeurt er niets. ‘Dan hebben ze aangetoond dat het werkt op de laboratoriumtafel of in een muis en gaan ze vervolgens verder met iets anders.’
Het is dus zaak om uit al die duizenden opties degenen te pikken met de grootste potentie en die verder te ontwikkelen. Het is immers een lang traject tot toepassing in de mens en kun je niet voor al die mogelijkheden doorlopen.
Het belangrijkste is nu dan ook uitzoeken wat er moet gebeuren om dergelijke deeltjes veilig bij mensen te testen. ‘Ik wil gewoon samen kijken hoe we dit bij mensen kunnen toepassen en ophouden met de ontwikkeling van steeds weer iets nieuws, om dan, zodra het gepubliceerd is, weer iets anders te maken…’