Andrei Korostelev gebruikt structurele biologie om antibioticaresistentie aan te pakken

https://www.youtube.com/watch?v=Xt—7wvDX7E

Andrei Korostilev, PhD, hoogleraar RNA-therapieën, bestudeert hoe bacteriën resistentie kunnen ontwikkelen tegen antibiotica, wat een probleem is geworden bij de behandeling van infecties.

“Antibioticaresistentie kan de volgende wereldwijde gezondheidscrisis veroorzaken”, zei Dr. Korostelev. “We weten dat sommige bacteriën al resistent zijn geworden tegen elk veelgebruikt antibioticum.”

Hij merkte op dat uit een recent onderzoek onder beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg bleek dat bijna 60 procent van de deelnemers patiënten tegenkwam bij wie de infectie niet reageerde op een antibioticum. Dit onderzoek toont aan dat het arsenaal aan effectieve antibiotica is uitgeput en moet worden aangevuld. Hiervoor moet worden onderzocht hoe infecties groeien, hoe antibiotica bacteriën helpen doden en hoe bacteriën resistent worden.

“Een antibioticum is als een sleutel die in het werk aan de lopende band wordt gegooid en die een stap in de productie verstoort”, zei Korostelev. “De meeste antibiotica blokkeren een van de centrale assemblagelijnen waarvan alle bacteriën afhankelijk zijn om hun genetische code te reproduceren en te laten groeien.”

Het laboratorium van Korostelev aan het Institute of RNA Therapeutics aan de UMass Chan School of Medicine bestudeert ribosomen, de cellulaire machinerie die eiwitten maakt. Ribosomen werken non-stop om eiwitten te maken zodat bacteriën kunnen groeien en delen. Zijn laboratorium probeert te begrijpen hoe ribosomen de genetische code lezen die is opgeslagen in RNA en hoe eiwitten worden opgebouwd. De belangrijkste technologie voor deze onderzoeken is cryo-EM, die beschikbaar is op de medische school.

“Dankzij werk in verschillende laboratoria kennen we nu de atomaire structuur van het ribosoom. We weten ook waar de antibiotica – die duizenden keren kleiner zijn dan het ribosoom – deze grote moleculaire machine binden en verankeren.

Deze kennis is al gebruikt om nieuwe en betere antibiotica te maken die sommige antibioticaresistente infecties kunnen helpen bestrijden. Maar Korostelev zei dat er meer onderzoek moest worden gedaan. De bacteriën kunnen de ingesloten ribosomen voelen en hun groei vertragen, waardoor ze tijd hebben om antibioticaresistentie te ontwikkelen.

“We moeten meer leren over de biologie van bacteriële cellen, zodat we ons effectieve antibioticaarsenaal kunnen uitbreiden om beter voorbereid te zijn op de bestrijding van toekomstige antibioticaresistente infecties,” zei hij.

Gerelateerde UMass Chan-verhalen:
Onderzoekers van de UMass Medical School stellen zich nieuwe gevallen van ribosoomvertaling voor met behulp van cryo-EM
Wetenschapscommunicatie: lees de Pukkila-Worley-studie over antibioticaresistentie bij bacteriële infecties
Communicatiewetenschap: Ravi van Aroen bestudeert parasieten bij mensen