Steeds meer bacteriën worden ongevoelig voor de werking van antibiotica. Er is nu een nieuw nanogeneesmiddel ontwikkeld. Hiervoor is het nanomateriaal grafeenoxide gekoppeld aan het metaal lanthaan dat bacteriën kan doden. Bacteriën bleken geen resistentie tegen het middel te ontwikkelen.

Bacteriën kunnen hun DNAdeoxyribonucleic acid aanpassen. Hierdoor worden ze minder gevoelig voor het antibioticum waar ze aan blootgesteld worden. Dat is wereldwijd een groot probleem. Bij de behandeling van resistente bacteriën is steeds vaker een hogere dosering, of een ander soort antibioticum nodig. In de patiëntenzorg en de veeteelt wordt veel antibiotica gebruikt. Dit zorgt ervoor dat er steeds meer antibioticaresistente bacteriën zijn. Deze resistente bacteriën zijn moeilijk te behandelen met de huidige beschikbare middelen.

Een groep Chinese, Thaise en Amerikaanse onderzoekers heeft nu een nieuw antibioticum ontwikkeld. Hiervoor hebben ze een composiet gemaakt van grafeenoxide en lanthaanhydroxide. Grafeenoxide is een nanomateriaal dat bestaat uit meerdere lagen koolstofatomen die geoxideerd zijn door zuurstof in de lucht. Lanthaan is een makkelijk vervormbaar metaal.

De meeste antibiotica worden in de bacteriën opgenomen. Daar grijpen ze in op belangrijke processen in de bacterie. Hierdoor kunnen de bacteriën niet of minder goed vermenigvuldigen en overleven. Het nieuwe antibioticum werkt op een andere manier. Het valt namelijk de celwand van de bacterie aan.

De onderzoekers laten zien dat het nanogeneesmiddel verschillende soorten bacteriën effectief bestrijdt. Ook bacteriën die resistent zijn geworden voor veelgebruikte klassieke antibiotica reageren op het nanogeneesmiddel. In tegenstelling tot de klassieke antibiotica werden de verschillende bacteriën niet resistent tegen het nieuwe middel.

Ondanks de veelbelovende resultaten is behandeling van mensen met dit nieuwe middel volgens de onderzoekers nog ver weg. Het is nog onduidelijk hoe het menselijk lichaam het middel opneemt en verwerkt. Ook zijn er mogelijk schadelijke gevolgen zijn voor lichaamseigen cellen. Buiten het menselijk lichaam kan het nieuw ontwikkelde middel mogelijk wel al gebruikt worden. Dit zou gebruik als desinfectiemiddel kunnen zijn, of als antibacteriële beschermlaag op medische apparatuur.

RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu/KIRkennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie-overweging

Antibioticaresistentie staat bij de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) op de agenda als een dringend probleem. De ontwikkeling van dit nieuwe middel stemt heel hoopvol. Het werkt tegen antibioticaresistente bacteriën en ook tegen andere bacteriën. Veilig gebruik in mensen is nog wel ver weg. Het zal nog veel onderzoek en tijd vragen voor we hebben laten zien dat dit kan.

Ook bij gebruik als ontsmettingsmiddel buiten het lichaam moet de veiligheid van dit middel in kaart worden gebracht. Mensen kunnen in contact komen met het middel. Ze kunnen het dan bijvoorbeeld binnen krijgen via de huid, spijsverteringsstelsel of longen.

Op grafeen gebaseerde materialen kunnen invloed hebben op de gezondheid. Hierover hebben we al in 2014 gerapporteerd (zie Signaleringsbrief KIR-nano 2014 nummer 1). In het Europese “Graphene Flagship” project hebben onderzoekers hiervan een recent overzicht gemaakt. Het overzicht laat zien dat muizen grafeenoxide na blootstelling opnemen.

Via het spijsverteringsstelsel of de longen komt het in bloed, hart, longen, lever en nieren van de muizen. Ook laat het overzicht zien dat verschillende grafeenoxiden effect kunnen hebben op deze organen. Maar er is nog zeer weinig bekend over de langetermijneffecten van de blootstelling.

In een recent onderzoek zijn ratten voor 28 dagen blootgesteld via het spijsverteringsstelsel aan lanthaanhydroxide nanodeeltjes. Dit liet geen schadelijke gevolgen op de grote organen zien. Over het effect van lanthaanhydroxide in mensen is nog weinig bekend.

Het middel werkt op een andere manier dan klassieke antibiotica. Daarmee is het veelbelovend om antibioticaresistentie in de toekomst te voorkomen. Maar eerst is er nog veel onderzoek nodig naar de gezondheidsgevolgen van dit middel. Ook over de blootstelling van de mens aan grafeenoxide in het algemeen zijn nog niet voldoende gegevens. Beiden zijn nodig voor we kunnen laten zien dat dit middel veilig gebruikt kan worden.