ENGINEERINGNET.BE - Veel antibiotica opereren door gaten te slaan in het membraan van een bacterie. Dit is de beschermende celwand rond de bacterie.
‘De ontwikkelaars van AMC-109 dachten dat dit antibioticum ook zo werkte,’ aldus biofysica Adéla Melcrová van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG). Maar dat is niet wat zij aantrof.
Samen met haar collega Sourav Maity bekeek Melcrová het membraan van de Staphylococcus aureus, beter bekend als MRSA, de beruchte 'ziekenhuisbacterie', met een High-Speed Atomic Force Microscope (HS-AFM), dat het materiaal razendsnel aantikt met een kleine punt om dikte en stevigheid te meten.
Met behulp van deze microscoop zagen Melcrová en Maity kleine, dikkere gebieden in het membraan: een indicatie van de onderliggende structurele organisatie. Na het toevoegen van AMC-109 begonnen deze dikkere gebieden aan elkaar te klonteren, waarna ze tenslotte oplosten.
‘Een beetje als een ijsberg die smelt: het materiaal is er nog, maar de structuur is weg,’ zegt Melcrová. ‘Blijkbaar is deze verstoring van de structuur voldoende om de bacterie te doden.’
Mede-onderzoeker Josef Melcr bouwde samen met de vakgroep Moleculaire Dynamica van de RUG een simulatiemodel van de interactie tussen het membraan en het antibiotum, met behulp van het Martini forcefield. Deze simulatie toonde dat de AMC-109 klonten vormt. Vervolgens infiltreren de klonten het membraan van de bacterie.
Dat is goed nieuws, want los zou de AMC-109 namelijk menselijke cellen aanvallen. Maar door samen te klonteren, worden eigenschappen ‘verborgen’ in het midden van de klont, waardoor het veilig is voor het menselijk lichaam.
Nu het effect van AMC-109 op het bacterieel membraan duidelijk is, geeft dit nieuwe mogelijkheden voor het ontwikkelen van medicijnen en behandelingen. Melcrová: ‘Nieuwe medicijnen kunnen bijvoorbeeld expliciet als doel hebben het membraan van de bacterie te verstoren.’
Daarnaast zijn er aanwijzingen dat de verstoorde membraanstructuur ook de resistentie van de bacterie doet verdwijnen. ‘Dit is nog een hypothese,’ aldus Melcrová, ‘Maar het zou betekenen dat een behandeling met AMC-109 het effect van een ‘klassiek’ antibioticum kan versterken.’
