Door Camila van Ham - ILLUSTRATIE: SHUTTERSTOCK - 28-11-2020 - Microbiologie
Illustratie van C. auris, de schimmel waartegen een zakpijpbacterie dodelijke moleculen produceert.
Het microbioom van de zakpijp Ecteinascidia turbinata produceert een molecuul dat mogelijk effectief is in de bestrijding van multiresistente schimmelpathogenen.
Het molecuul turbinmicine bestrijdt infecties veroorzaakt door multiresistente schimmels, zoals Candida auris. Het molecuul geeft geen toxische bijwerkingen in muizen, waardoor de resultaten veelbelovend zijn voor toekomstige klinische behandelingen. Dat concluderen Amerikaanse onderzoekers 20 november in Science. Ze ontdekten het molecuul in het microbioom van de zakpijp E. turbinata , waaraan het molecuul ook zijn naam dankt.
Gevaarlijk
Volgens de onderzoekers is dit een belangrijke bevinding, omdat wereldwijd jaarlijks ongeveer twee miljoen mensen overlijden aan schimmelinfecties, waaronder aan C. auris. ‘Het probleem met C. auris is dat er weinig middelen werken tegen een infectie van die schimmel. Er zijn zelfs varianten die nergens meer op reageren.’ Zo vertelt John Penders, microbioloog en universitair hoofddocent aan Maastricht UMC+. ‘Normaal gesproken herkent ons afweersysteem dit soort schimmels en voorkomt het dat we er echt last van krijgen. Maar met name voor mensen met een verminderde afweer, zoals kankerpatiënten, kan het heel gevaarlijk zijn. De schimmel kan in de bloedbaan terecht komen, waardoor je een hoge kans hebt op overlijden.’
Kandidaatmoleculen
Om dit soort multiresistente schimmels te bestrijden, doken de onderzoekers in het microbioom van zeedieren om kandidaatmoleculen te selecteren. ‘We weten al langer dat we voor het ontdekken van antimicrobiële middelen moeten zoeken in microbiële ecosystemen. Micro-organismen produceren dit soort stoffen om de competitie aan te gaan met andere micro-organismen’, aldus Penders. ‘Veel onderzoek wordt gedaan naar bodembacteriën. Het mooie van dit onderzoek is dat ze gekeken hebben naar het microbiële leven in de zee, waar nog veel minder onderzoek gebeurt.’
De onderzoekers selecteerden enkel de bacteriestammen die het meest van elkaar verschilden in de stofjes die ze maken. De metabolieten van deze bacteriën brachten ze in contact met verschillende schimmelstammen, waarbij turbinmicine het best in staat bleek de groei van schimmels te remmen.
Aangrijpingspunt
Om vervolgens het werkingsmechanisme van turbinmicine te ontrafelen, maakten de onderzoekers meerdere schimmelstammen waarbij ze steeds één essentieel gen onderdrukten. Zo ook het gen sec14p dat cruciaal is voor het transport van stoffen in schimmels. De stam waarbij dit gen werd onderdrukt, bleek veel gevoeliger voor turbinmicine. Dat was een eerste indicatie dat sec14p het aangrijpingspunt is. Als het gen al minder goed werkt en turbinmicine vervolgens het product van het gen aanvalt, dan raakt de schimmel nog meer verzwakt. Naast het feit dat turbinmicine schimmels zoals C. auris in het lab bestrijdt, gaf het molecuul ook veelbelovende resultaten in muismodellen. ‘Het probleem bij antischimmelmiddelen is dat ze vaak toxisch zijn, omdat cellen van schimmels lijken op onze eigen cellen’, verklaart Penders. ‘Deze studie laat zien dat er ook bij hele hoge doseringen geen toxische effecten waren in muismodellen. Dat is een positief gegeven, maar de weg naar de kliniek is natuurlijk nog heel ver. Er moet nog veel onderzoek gedaan worden of het niet toxisch is voor de mens, maar het is in ieder geval een hele mooie eerste stap.’