De toevallige ontdekking van een beschimmelde petrischaal in 1928 door Alexander Fleming vormde de start van een reis van 20 jaar om 's werelds eerste in massa geproduceerde antibioticum te ontwikkelen. Sinds de jaren '80 is er echter weinig vooruitgang geboekt bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen om de groeiende 'stille pandemie' van antimicrobiële resistentie te bestrijden.

Maar nu hebben wetenschappers van het Ineos Oxford Institute geholpen bij het identificeren van een mogelijk toekomstig geneesmiddel dat de levensduur van antibiotica die fungeren als 'laatste redmiddel' zou kunnen verlengen.

IN januari 2021 zegde INEOS £ 100 miljoen toe aan Oxford University vanwege de angst dat een snel toenemende 'stille pandemie' van antimicrobiële resistentie een einde zou kunnen maken aan de moderne geneeskunde zoals we die kennen. Een jaar later deden wetenschappers van het Ineos Oxford Institute een veelbelovende ontdekking.

Carbapenems zijn vitale antibiotica die vaak fungeren als 'laatste redmiddel' en die worden gebruikt om ernstige infecties, zoals sepsis en longontstekingen, te behandelen wanneer alle andere middelen hebben gefaald.

Desondanks hebben enkele bacteriën een manier gevonden om die carbapenems onbruikbaar te maken door enzymen te produceren die metallo-bèta- lactamasen(MBL's) worden genoemd, wat heeft geleid tot een toename van het aantal superbacteriën.

Maar nieuw gezamenlijk onderzoek dat werd uitgevoerd door wetenschappers van het Ineos Oxford Institute en verschillende instellingen in heel Europa, heeft uitgewezen dat indolcarboxylaten, een nieuwe klasse van enzymblokkers, de werking van deze enzymen kunnen stoppen, waardoor het antibioticum in het laboratorium en bij infecties in muizen in staat blijft bacteriën zoals E. coli aan te vallen en te doden.

De onderzoekers hebben als eerste honderdduizenden chemicaliën gescreend om te zien welke zich stevig hechtten aan de metallo-bèta- lactamase-enzymen om de werking daarvan te stoppen, en om te zien welke van die chemicaliën niet reageerden met menselijke eiwitten.

Door in te zoomen en gedetailleerder te bekijken hoe de chemicaliën werkten, ontdekten de onderzoekers dat deze potentiële geneesmiddelen zich op een heel andere manier aan de metallo- bèta-lactamase-enzymen hechten dan andere geneesmiddelen, omdat ze kopiëren hoe het antibioticum zich gedraagt ten opzichte van die enzymen.

De onderzoekers veranderden vervolgens chemisch bepaalde aspecten van de geneesmiddelen om ze zo effectief mogelijk te maken en testten ze, in combinatie met carbapenems, tegen multiresistente bacteriën in zowel petrischalen in het laboratorium als in muizen.

"De mogelijke nieuwe geneesmiddelen in combinatie met carbapenems bleken vele malen krachtiger in het behandelen van ernstige bacteriële infecties dan carbapenems alleen", zegt professor Schofield.

Antimicrobiële resistentie is momenteel verantwoordelijk voor ongeveer 700.000 sterfgevallen per jaar, maar het dreigt nog veel en veel erger te worden, met de angst dat tegen 2050 elk jaar 10 miljoen mensen komen te overlijden aan veelvoorkomende infecties.

"Het is een enorm probleem, omdat we samen onvoldoende nieuwe klinisch bruikbare antibiotica hebben gemaakt", zegt hij.

"Als samenleving moeten we manieren vinden om zowel nieuwe antibiotica te maken als de antibiotica die we hebben te beschermen. Het alternatief is dat de routinematige moderne geneeskunde zal worden verstoord op een manier die eenvoudigweg te verschrikkelijk is om te bevatten."

De £ 100 miljoen van INEOS, die werd gebruikt om het Ineos Oxford Institute op te richten, zal het onderzoek naar de groeiende resistentie tegen antibiotica ondersteunen.

Met het geld kunnen meer dan 50 onderzoekers het overmatig gebruik en misbruik van antibiotica aanpakken, samenwerken met andere wereldleiders en nieuwe geneesmiddelen voor mens en dier ontwikkelen.

"Met de fantastische steun die we van INEOS hebben gekregen kunnen we het nieuwste programma voor het ontdekken van geneesmiddelen binnen het instituut repliceren voor meerdere, verschillende bacteriële doelwitten en toepassingen," zegt professor Tim Walsh, Academic Lead (Microbiology) bij het Ineos Oxford Institute.

Dit laatste onderzoek is het resultaat van jarenlang werk en is nog lang geen bewezen oplossing.

Maar als indolcarboxylaten kunnen worden ontwikkeld, getest en verwerkt tot veilige geneesmiddelen voor mensen, kunnen ze de effectiviteit en levensduur van sommige van onze huidige antibiotica verlengen en in de hele wereld levens redden.

Professor Tim Walsh zegt dat de ontdekking ook heeft laten zien dat de academische wereld, als ze de ruimte krijgt om te creëren, iets verbazingwekkends zou kunnen voortbrengen.

"Dat is wat we hier hebben gezien," zegt hij. "En we hopen nog veel meer vergelijkbare, veelbelovende ontdekkingen te doen wanneer het instituut in de loop der jaren groeit."

Penicilline

De ontdekking van penicilline en de zuivering ervan tot het eerste antibioticum in de vroege jaren '40 was een van de grootste medische vooruitgangen van de 20e eeuw.

Antibiotica hebben de loop van de medische geschiedenis veranderd, aan het einde van de Tweede Wereldoorlog talloze levens gered, voor het eerst in de menselijke geschiedenis bevallingen veilig gemaakt en de creatie mogelijk gemaakt van alle moderne chirurgie- en kankerbehandelingen waarvan we tegenwoordig profiteren.

Na de ontdekking van penicilline kwam de 'gouden eeuw' van de ontdekking van antibiotica, die tientallen jaren duurde.
Helaas is dat tijdperk voorbij en blijven we achter met een slinkende voorraad geneesmiddelen die steeds minder effectief worden doordat bacteriën van nature resistentie ontwikkelen tegen hun werking.

De samenleving moet hard blijven werken om deze medische winsten vast te houden en te voorkomen dat we terugkeren naar een pre- antibioticumtijdperk waarin een simpele snee fataal kan zijn.