Bacteriën worden in toenemende mate resistent tegen antibiotica. Dit vormt een enorme bedreiging voor de moderne geneeskunde en de wereldwijde volksgezondheid. Het is daarom van belang om nieuwe vormen van antibiotica te vinden. Wim Velema en zijn groep werken aan een nieuw soort antibioticum. Met behulp van de NWO-financiering gaat Velema binnen zijn project ‘Next-generation Antisense Antibiotics’ pre-klinische studies uitvoeren om de werking van dit nieuwe antibioticum te onderzoeken.
Antisense therapy
In de jaren ’90 werd de ‘Antisense therapy’ ontwikkeld. Met deze methode kan de functie van bepaalde genen in een cel geblokkeerd worden. Door een oligonucleotide (ASO) in de cel te brengen, bindt het aan een doelwitgen. Deze binding kan voorkomen dat het doelwitgen normaal functioneert. Dit kan ervoor zorgen dat een cel afsterft. Deze methode kan gebruikt worden om bacteriën onschadelijk te maken: je zou het dus als antibioticum kunnen gebruiken.
“Helaas is de Antisense therapy nooit heel succesvol geworden, met name omdat de levering van ASO’s in de cel heel lastig bleek”, legt Wim Velema uit. “Ons team heeft daarom een nieuwe methode ontwikkeld om de ASO’s op de juiste plek in bacteriën te brengen. We gebruiken hiervoor gespecialiseerde moleculen, genaamd siderophores.”
Siderophores
Siderophores worden uitgescheiden door bacteriën. Buiten de cel binden ze ijzer. Als de siderophores gebonden zijn met ijzer, worden ze weer door de bacteriën opgenomen.
Velema: “Het mooie is dat de bacteriën de siderophores altijd opnemen als ze gebonden zijn met ijzer, zélfs als we andere moleculen als bagage aan de siderophores plakken. We kunnen op deze manier dus een ASO een cel in smokkelen. In ons lab hebben we daarom een synthetische siderophore vastgemaakt aan een ASO en zo de ecoli-bacterie onschadelijk gemaakt’.
Van onderzoek naar toepassing
In de komende twee jaar gaan Velema en zijn team hun veelbelovende uitvinding in-vivo bestuderen. Daarnaast wordt er reeds gekeken naar het opschalen van de productie van de siderophore-ASO combinatie en het commercialiseren van de techniek. “Er is nog een lange weg te gaan, maar het zou fantastisch zijn als lukt het om ons idee naar een klinische toepassing te brengen”, aldus Velema.
Over het NACTAR-programma van NWO
Het NACTAR-programma van NWO richt zich op onderzoek naar nieuwe bronnen en alternatieven voor antibiotica. In totaal is in deze ronde bijna 1,6 miljoen euro beschikbaar gesteld samen met het ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport. Met het onderzoeksbudget kunnen studies worden uitgevoerd waarbij voor nieuwe antimicrobiële stoffen en methoden de werking wordt gevalideerd. Dit kan een belangrijke bijdrage leveren aan de genezing van ziekten die worden veroorzaakt door bacteriën waar de huidige medicijnen en antibiotica niet meer tegen werken.