Een nieuwe onderzoekstechniek, die 'deep mutational scanning' heet, kan de ontwikkeling van antibiotica versnellen. Dat blijkt uit onderzoek van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie in samenwerking met de KU Leuven en de VUB. De techniek kan de kans op resistentieontwikkeling voorspellen, wat helpt om prioriteit toe te kennen aan eiwitdoelwitten voor nieuwe antibiotica.
Antibiotica bestrijden bacteriële infecties door essentiële eiwitten te verstoren. Dat zorgt ervoor dat de bacteriën doodgaan. Bacteriën kunnen echter mutaties oplopen die hen tegen deze middelen beschermen. Het resultaat is dat er meer en meer antibioticaresistente bacteriën in de wereld terechtkomen.
Onderzoekers van het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie hebben nu samen met collega's van het VIB-VUB Centrum voor Structurele Biologie gebruik gemaakt van de techniek deep mutational scanning. De techniek is een krachtige methode om de functie en stabiliteit van duizenden eiwitvarianten tegelijk te beoordelen. Door een combinatie van CRISPR-gebaseerde bewerking en "high-throughput DNA-sequencing" kan de techniek de functionele gevolgen analseren van elke mogelijke aminozuurverandering op elke positie in een eiwit.
In hun studie gebruikten de wetenschappers deze techniek om drie eiwitten van de E. coli-bacterie te bestuderen die essentieel zijn voor zijn levensvatbaarheid en beschouwd worden als aantrekkelijke doelwitten voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica. Ze ontdekten dat één eiwit, MurA, minder kans had om mutaties te ontwikkelen, waardoor het een beter doelwit voor antibiotica werd, omwille van het feit dat het minder snel antibioticaresistentie zal ontwikkelen.
"Kunnen identificeren welke eiwittargets de minste kans hebben om resistentie te ontwikkelen is een enorme stap voorwaarts in de ontwikkeling van nieuwe antibiotica", zegt Liselot Dewachter, eerste auteur van de studie. "Op deze manier kan de farmaceutische industrie zich richten op medicijnen waarvan de kans groter is dat ze langer werkzaam blijven."
Het onderzoek is gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications.
