Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Onderzoekers bestrijden antibioticaresistente bacteriën met een zorgvuldig samengestelde virus-cocktail.
Antibioticaresistente bacteriën vormen een grote bedreiging voor de moderne geneeskunde. Waar standaardbehandelingen niet meer volstaan, zoeken wetenschappers naar andere oplossingen. Eerder werden bacteriofagen, virussen die bacteriën aanvallen, al ingezet bij specifieke wond- en darmontstekingen. Maar door hun kieskeurigheid zijn ze niet breed toepasbaar tegen verschillende infecties. Onderzoek, gepubliceerd in Cell Host & Microbe, komt nu met een veelbelovende oplossing: een bacteriofagencocktail.
Lees ook:
Natuurlijke vijand
Bacteriofagen staan al langer bekend als de natuurlijke vijand van bacteriën. Het zijn virussen die specifiek bacteriën infecteren door hun genetische materiaal te injecteren. Dit virus-DNA kaapt de celmechanismen van de bacterie om zichzelf te vermenigvuldigen, en nieuwe virussen te maken. Uiteindelijk veroorzaakt dit zo’n grote hoeveelheid aan virusdeeltjes dat de bacterie openbarst en de nieuwe bacteriofagen vrijkomen om andere bacteriën te infecteren.
Dit doen ze ook bij bacteriën in het menselijk lichaam, bijvoorbeeld op onze huid of in ons darmstelsel. Een bacteriofaag werkt heel specifiek tegen één soort bacterie en laat de anderen, die bijvoorbeeld nuttig zijn voor de mens, met rust. Het inzetten van bacteriofagen is daardoor nog best een precisiewerkje.
Opnieuw gevoelig voor antibiotica
Onderzoekers van de University of Chicago verzamelden bacteriofagen uit afvalwater en testten deze op verschillende stammen van de bacteriesoort Klebsiella. Deze beruchte soort veroorzaakt vaak ernstige infecties in ziekenhuizen en is resistent tegen meerdere antibiotica. Het team ontdekte tientallen bacteriofagen die effectief ware tegen ten minste een aantal verschillende Klebsiella-stammen. Vervolgens onderzochten ze welke genetische eigenschappen van de bacteriën ervoor zorgden dat ze gevoeliger waren voor de bacteriofagen.
Op basis van deze analyse werd een cocktail ontwikkeld van vijf verschillende bacteriofagen die zich elk op een ander deel van de bacterie richtte. Deze mix bleek in staat om in muizen meerdere Klebsiella-soorten effectief te bestrijden. De bacteriofagen doodden de bacteriën door zich in hun cellen te vermenigvuldigen. Daarnaast veroorzaakten ze bepaalde genetische veranderingen in de bacteriën die er in waren geslaagd om een eerste aanval te doorstaan. Zo werden deze vatbaarder voor een volgende aanval of zelfs opnieuw gevoelig voor antibiotica.
Bacterie vecht terug
Door de bacteriofagen meerdere keren bloot te stellen aan Klebsiella, werden ze steeds beter in het aanvallen van de bacteriën. Tegelijkertijd evolueerden de bacteriën om de aanvallen beter te kunnen ontwijken. In enkele gevallen zorgde het toedienen van de bacteriofagencocktail er zelfs voor dat de bacteriën alleen maar nog beter bestand werden tegen antibiotica.
Deze zogeheten co-evolutie willen de wetenschappers in de toekomst beter in kaart brengen. Verdere experimenten zullen onderzoeken hoe verschillende bacteriofagen en bacteriën op elkaar reageren binnen het menselijk lichaam, en of de antibioticaresistentie te voorkomen is. Het onderzoeksteam werkt nu aan de goedkeuring van een proef waarbij de cocktail gebruikt gaat worden bij mensen met urineweginfecties. Als deze testen succesvol blijken, zou de bacteriofagencocktail een belangrijke ontwikkeling zijn in de strijd tegen antibioticaresistentie.
Bronnen: RIVM, ScienceDirect, The University of Chicago