Een microbioloog van de Université de Montréal heeft bijgedragen aan de ontdekking van een nieuw werkingsmechanisme bij twee nieuwe antibiotica om infecties te behandelen die normaal resistent zijn tegen antibiotica.
Co-auteur van UdeM’s Yves Brun en collega’s van McMaster University en Indiana University, de doorbraak – die Brun ‘de heilige graal van antibiotica’ noemt – verschijnt vandaag in de natuur.
“Complestatine en corbomycine zijn antibiotica die peptidoglycan aanvallen, het belangrijkste bestanddeel van de celwand essentieel voor de groei en overleving van bijna alle bacteriën,” zei Brun, professor aan de afdeling Microbiologie, Infectiologie en Immunologie van UdeM.
“Deze twee antibiotica remmen de werking van autolysines die nodig zijn voor celgroei en deling”, legt Brun uit, die ook de Canada 150 Research Chair in Bacterial Cell Biology bekleedt. En wanneer bacteriën zich niet kunnen delen, worden ze steeds breekbaarder, voegde hij eraan toe.
“Met deze werkingswijze van antibiotica worden bacteriën lange filamenten in plaats van kleine staafjes, wat hun vermogen om te reproduceren beïnvloedt.”
De ontdekking markeert de eerste keer in decennia dat een nieuwe manier van werken voor antibiotica is onthuld. En er is een bonus: de bacteriën die ze bestrijden kunnen geen significante weerstand tegen hen ontwikkelen.
In december heeft Brun bijgedragen aan een afzonderlijk onderzoek, gepubliceerd in Cell, over een andere gerelateerde doorbraak: de allereerste modellering van de oppervlaktelaag specifiek voor bepaalde bacteriën. Bekend als de S-laag (voor oppervlaktelaag), deze buitenlaag is al lang een mysterie voor microbiologen; ze begrijpen de functie nog steeds niet volledig, hoewel het duidelijk een belangrijke rol speelt bij de bescherming van de bacteriecel.
Met behulp van cryo-elektronenmicroscopie (cryo-EM) technieken konden Brun en zijn medewerkers echter de structuur van de S-laag modelleren en beter begrijpen hoe deze is verbonden met de cel. “Het kennen van de gedetailleerde structuur op atomair niveau van deze verbinding tussen de oppervlaktelaag en het oppervlak van de cel biedt een enorm potentieel om vervolgens moleculen te ontwikkelen die zich op deze hechting kunnen richten en de cel gevoeliger maken voor antibacteriële middelen,” zei Brun.
Gecombineerd met de ontdekking van de nieuwe werkingswijze van twee antibiotica, biedt deze ontwikkeling “perspectieven om de werking van bacteriën te verzwakken en kwetsbaarder te maken”, concludeerde hij.