Gif als antibioticum

Door antibioticaresistentie is het van belang dat nieuwe antibiotica worden gevonden of alternatieve middelen worden bedacht. Met dit in het achterhoofd bedachten onderzoekers aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) een nieuw soort antibioticum. Het is echter geen penicilline die uit schimmels is gekweekt, maar een antibioticum dat is gemaakt van het gif van een wesp.

Het was al bekend dat de wesp en de bij korte ketens van aminozuren (peptiden) bevatten die bacteriën doden. De verbindingen bleken echter te giftig voor menselijke cellen. MIT-onderzoekers lieten zich hierdoor niet weerhouden. Ze analyseerden het gif van de Zuid-Amerikaanse paulista-wesp en na vele testen ontdekten de wetenschappers een variant die een bacterie volledig kon uitroeien. Ze zijn overtuigd dat hun bevindingen kunnen worden gebruikt voor het ontwikkelen van andere, in de natuur voorkomende antimicrobiële peptiden. ‘Sommige van de principes die we hier hebben geleerd kunnen van toepassing zijn op andere soortgelijke peptiden die van de natuur zijn afgeleid’, zegt onderzoeker en senior auteur Cesar de la Fuente-Nunez.

Methode

De wetenschappers ontdekten dat een van bacteriedodende peptiden slechts twaalf aminozuren lang was. Dit deel was eenvoudig te manipuleren, volgens de onderzoekers. Ze produceerden vervolgens tientallen varianten met een verschillende helixstructuur (rangschikking aminozuren) en een andere mate van hydrofobiciteit (afstoting tegen water). Daarmee kon de effectiviteit van elke variant worden bepaald en was te zien in hoeverre microben werden gedood door celmembranen te vernietigen. Op basis van die resultaten produceerden ze nog een stuk of twaalf verschillende effectieve varianten. Deze werden tevens getest op giftigheid voor menselijke embryonale niercellen die onderzoekers in een kweekschaaltje hadden laten groeien.

De varianten die niet toxisch waren, werden vervolgens getest op muizen die waren geïnfecteerd met een bacterie die vaak luchtweg- en urineweginfecties veroorzaakt. Bij veel van de gebruikte varianten verminderde de infectie, maar bij een variant die werd toegediend in een hoge dosis, werd de infectie volledig uitgeroeid. Momenteel zijn de wetenschappers echter nog op zoek naar een variant waarbij een lage dosis kan worden gebruikt.