Een onderzoeksgroep onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van São Paulo (USP) in São Carlos, Brazilië, heeft een aantal bioactieve stoffen geïdentificeerd in een zeespons die is verzameld op Fernando de Noronha, een archipel ongeveer 400 km voor de kust van de noordoostelijke regio van Brazilië . Een deel van de stoffen bleek in staat bacteriën te doden die resistent zijn tegen de nu beschikbare antibiotica, wat de weg vrijmaakte voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.

De studie werd ondersteund door FAPESP en gerapporteerd in een artikel gepubliceerd in het Journal of Natural Products .

"Deze zeespons was eerder bestudeerd door groepen buiten Brazilië, voornamelijk in de jaren negentig. We gebruikten technieken van de volgende generatie om stoffen uit het secundaire metabolisme te analyseren, nieuwe moleculen te zoeken en de biologische activiteit te testen. We konden een aantal beschrijven van nieuwe verbindingen. Het belangrijkste potentieel dat werd gedetecteerd, was tegen resistente bacteriën, "zei Vítor Freire, die de studie uitvoerde als onderdeel van zijn Ph.D. onderzoek aan het São Carlos Institute of Chemistry (IQSC-USP).

Resistentie tegen antibiotica wordt door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) als een groot mondiaal probleem voor de volksgezondheid beschouwd. Volgens een rapport in opdracht van de Britse regering en gepubliceerd in 2016, zal het aantal sterfgevallen als gevolg van infecties door resistente bacteriën in 2050 oplopen tot 10 miljoen per jaar. Vandaar het belang van het ontdekken van effectieve nieuwe antibiotica.

De in het onderzoek geanalyseerde zeespons is Agelas dispar, een soort die inheems is in het Caribisch gebied en een deel van de Braziliaanse kust. Zeesponzen behoren tot de oudste organismen op aarde en brengen hun leven door verankerd aan riffen of de zeebodem. In miljoenen jaren van evolutie hebben ze een complex metabolisme ontwikkeld, waarbij ze stoffen produceren die nodig zijn voor de concurrentie met andere ongewervelde dieren en om infectie door pathogene bacteriën te voorkomen.

De stoffen met het meeste therapeutische potentieel die in het onderzoek werden geïdentificeerd, waren drie verschillende soorten ageliferin, genoemd naar het zeesponsgeslacht Agelas.

"Een andere belangrijke factor is het vermogen van sponzen om micro-organismen van symbionten op te slaan, wat hen ook helpt zichzelf te verdedigen. Wanneer we verbindingen in sponzen analyseren, weten we niet altijd wat door hen is geproduceerd en wat er van symbionten komt," zei Roberto Berlinck , een professor bij IQSC-USP en hoofdonderzoeker van de studie.

Tumoren en bacteriën

Dertien verbindingen werden getest op een ovariumkankercellijn die bekend staat als OVCAR3, maar bleken niet biologisch actief te zijn. Andere onderzoeksgroepen die ageliferins op long-, colon- en borstkankercellen testten, zagen geen antitumorwerking en één had geen effect op lymfoomcellen. Drie ageliferins elimineerden echter de resistente bacteriën Escherichia coli en Enterococcus faecalis, die zeer vaak voorkomen en in verschillende omgevingen en in het menselijk lichaam worden aangetroffen; en Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii en Pseudomonas aeruginosa, door de WHO vermeld als prioritaire doelwitten voor nieuwe antibiotica en een van de bacteriën die verantwoordelijk zijn voor de meeste ziekenhuisinfecties.

De onderzoekers wilden weten of het gebruik van deze ageliferins kan leiden tot vernietiging van rode bloedcellen (hemolyse) in de darmen, een potentieel dodelijke bijwerking die vaak wordt gezien bij patiënten die chemotherapie ondergaan en antibiotica nodig hebben. In muizencellen veroorzaakten de verbindingen dit soort schade niet, wat een veelbelovend potentieel voor de ontwikkeling van geneesmiddelen suggereert.

De volgende stap is om andere mariene sponzen te analyseren met dezelfde methode. "Het is uiterst belangrijk om erachter te komen hoe deze stoffen worden geproduceerd, omdat ze worden verspreid door verschillende soorten sponzen en in de toekomst kunnen helpen bij de behandeling van ziekten", zegt Freire, momenteel postdoctoraal onderzoeker aan het National Cancer Institute in de Verenigde Staten. + Verder verkennen

Zeespons kan de sleutel zijn tot het ontsluiten van nieuwe kankermedicijnen