A laboratory test

Onderzoekers aan de Syddansk Universiteit in Denemarken hebben ontdekt dat het effect van antibiotica kan worden verbeterd met een stof die voorkomt in de hennepplant cannabis. Het gaat om cannabidiol (CBD). De onderzoekers voerden met succes testen uit op het geneesmiddel bacitracine. Dat wordt ingezet om de groei van de meticilline-resistente Staphylococcus aureus bacterie (mrsa) te remmen. Deze staat ook bekend als de ‘ziekenhuisbacterie’.

Met behulp van CBD en mogelijke andere stoffen wordt niet alleen de bacteriegroei geremd. Ook blijkt dat een lagere antibioticum dosering gebruikt kan worden. Door wereldwijd minder antibiotica te gebruiken wordt het proces van resistentie vertraagd.

10 miljoen doden in 2050 door resistente bacteriën

Antibioticaresistentie is één van de grootste problemen van de 21e eeuw. Jaarlijks overlijden wereldwijd zo’n 700.000 patiënten door resistente bacteriën. Volgens de WHO zouden dat er in 2050 zelfs rond de 10 miljoen per jaar kunnen zijn. Onschuldige routine- operaties, blessures en infectieziektes kunnen dan al dodelijk zijn. Veelvoorkomende bacteriële infectieziektes zoals een longontsteking of gonorroe worden vanwege antibioticaresistentie in veel landen al behandeld met behulp van een gecombineerde kuur. Maar door het toenemende gebruik raken bacteriën ook beter bestand tegen deze behandelmethodes.

Wetenschappers proberen hier uit alle macht een oplossing voor te vinden. Niet alleen met nieuwe antibiotica, maar ook met nanotechnologie kunnen de schadelijke bacteriën binnen enkele jaren worden bestreden.

Vlijmscherpe metalen nanodeeltjes

Onderzoekers aan de Royal Melbourne Institute of Technology hebben recent een techniek ontwikkeld waarmee de bacteriën fysiek worden vernietigd. Vloeibare metalen nanodeeltjes kunnen de bacteriële cellen en de slijmkraag van de biofilm fysiek afbreken. Biofilms bestaan uit een laag micro-organismen in combinatie met een zelf geproduceerde beschermende slijmkraag. Bacteriën in biofilms hebben een hogere bestendigheid tegen antibiotica.

De ontwikkelde metalen nanodeeltjes vervormen door het toepassen van een magnetisch veld met een lage intensiteit. Ook ontwikkelen ze scherpe randen. Die kunnen uiteindelijk de biofilm en de bacteriële cellen doorboren. Uit de testresultaten blijkt dat 99% van de bacteriën waren vernietigd na 90 minuten blootstelling aan de vloeibare metalen nanodeeltjes. Ook belangrijk, het had geen consequenties voor andere gezonde cellen in het lichaam. De onderzoekers verwachten dat ze ook schimmelinfecties, cholesterol en tumoren kunnen bestrijden aan de hand van deze methode. Het kan nog even duren alvorens het wordt ingezet als behandeling. Maar aan de hand van deze techniek kan op innovatieve wijze de antibioticaresistente worden aangepakt.

Eén van de grootste uitvindingen

Het antibioticum werd toevallig ontdekt door Alexander Fleming in 1928, met de vondst van penicilline. Het was één van de grootste uitvindingen van de 20e eeuw. De Schotse arts-onderzoeker had op verschillende kweekschaaltjes bacteriën laten groeien. Maar bij één schaaltje bleek een schimmel de bacteriegroei te remmen. Uiteindelijk werd hiermee het startschot gegeven voor het ontwikkelen van antibiotica. Met dit geneesmiddel worden schadelijke bacteriën aangevallen, zonder de rest van het lichaam aan te tasten.

Vrij snel na de ontwikkeling van antibiotica werd duidelijk dat de bacteriën zich razendsnel aanpassen. Daarmee komt de werking van een antibioticum in het geding. Risicofactoren zijn het verkeerde gebruik en het overmatige gebruik van antibiotica. Hoe meer het gebruikt wordt, hoe sneller de bacterie zichzelf weet te beschermen. Het gebruik van dit geneesmiddel is niet altijd noodzakelijk, maar het blijft bijdragen aan snel muterende micro-organismen die zich steeds beter wapenen.

Verbeteren huidige antibiotica

Zijn bestaande antibiotica dan niet meer gewenst? Ja en nee. Veel infecties kunnen alleen maar met antibiotica worden behandeld. Onderzoek naar deze middelen kan het proces van resistentie vertragen. Naast de ontwikkeling van nieuwe antibiotica wordt op verschillende manieren getracht de effectiviteit van bestaande antibiotica te behouden. Zo zijn door Nederlandse biotechbedrijven peptiden (korte ketens van aminozuren) ontwikkeld die sneller de bacteriën kunnen doden.

Daarnaast heeft het UMC in Amsterdam besloten om anonieme zorgdata van duizenden patiënten (met toestemming) te delen met onderzoekers. Aan de hand van computermodellen kan worden bepaald of het juiste antibioticum en de juiste dosering is voorgeschreven aan patiënten. Daarmee kan nog efficiënter worden omgegaan met deze middelen, waardoor antibioticaresistentie voorlopig kan worden voorkomen.

Innovatie is gewenst

Desalniettemin draait het nog steeds om het doorontwikkelen van de huidige antibiotica en het ontdekken van nieuwe antibiotica, waarbij de kans blijft bestaan dat de bacterie zich vroeg of laat aanpast en ongevoelig wordt voor het middel. Het lijkt soms op vechten tegen de bierkaai. Met behulp van de eerder genoemde metalen nanodeeltjes vindt een directe fysieke aanval plaats en daarmee wordt het voor de bacterie onmogelijk om zich resistent te maken. Het daadwerkelijk toepassen van deze nanotechnologie laat nog even op zich wachten, maar is zeer gewenst. Daarmee kunnen mogelijk vele levens worden gered.

Ook interessant:

Nieuwe antibiotica in strijd tegen resistente bacteriën

Nieuwe bestrijding van infectieziekten kan zonder antibiotica

Word lid!

Op Innovation Origins lees je elke dag het laatste nieuws over de wereld van innovatie. Dat willen we ook zo houden, maar dat kunnen wij niet alleen! Geniet je van onze artikelen en wil je onafhankelijke journalistiek steunen? Word dan lid en lees onze verhalen gegarandeerd reclamevrij.

Over de auteur