Genetisch gemanipuleerde bacteriën zijn mogelijk antwoord op antibioticaresistentie

oktober 2021 Zorg van de Toekomst Willem van Altena

Wetenschappers in Barcelona (Spanje) zijn erin geslaagd om bacteriën genetisch aan te passen zodat ze andere micro-organismen aanvallen en opruimen. Het gaat in feite om een ‘levend medicijn’, dat ingezet kan worden om andere bacteriën te bestrijden die resistent zijn geworden voor antibiotica, en die voorkomen op medische implantaten, pacemakers en katheters. Wetenschappelijk vaktijdschrift Molecular Systes Biology besteedde recent aandacht aan de Spaanse vinding.

Het levende medicijn is in vitro getest op besmette katheters, en daarna in muizen, en zal nu verder uitgetest worden. De wetenschappers verwachten in 2023 te kunnen beginnen met het uittesten van hun medicijn op menselijke proefpersonen.

Biofilms

Het levend geneesmiddel richt zich vooral op biofilms. Dat zijn kolonies van bacteriële cellen die een soort beschermingslaag vormen op oppervlakken. Onder die biofilm kunnen de bacteriën welig tieren omdat antibiotica niet in staat zijn om de biofilms te passeren en omdat ook ons eigen afweersysteem de bacteriën niet kan bereiken. Bacteriën in biofilms zijn duizend maal resistenter tegen antibiotica dan ‘vrije’ bacteriën.

Een van de beruchtste bacteriën die met biofilms in verband staan is Staphylococcus aureus. Deze bacterie reageert niet op conventionele antibiotica, en vaak is de enige optie na een besmetting met S. aureus het verwijderen van het besmette implantaat of katheter.

Enzymen

De Spaanse onderzoekers vroegen zich af of het niet veiliger en goedkoper zou zijn om levende organismes in te zetten die vlakbij biofilms enzymen af konden zetten. Bacteriën waren de ideale kandidaat voor zo’n aanpak omdat ze vrij eenvoudig genetisch gemodificeerd kunnen worden. De keus viel op de bacterie Mycoplasma pneumoniae, een algemeen voorkomende bacterie die geen celwand heeft, wat het makkelijker maakt om de enzymen af te geven.

Allereerst pasten de wetenschappers M. pneumoniae aan door de ziekteverwekkende eigenschappen weg te nemen. Daarna werd de bacterie genetisch aangeleerd om twee enzymen te produceren die in staat zijn biofilms op te lossen en de celwanden van de bacterien in die biofilm aan te vallen.

De onderzoekers hopen hun gemodificeerde bacterien in te zetten tegen biofilms die op beademingstubes ontstaan, omdat M. pneumoniae bij uitstek een longbacterie is. Maar het levende medicijn kan mogelijk ook bij andere aandoeningen worden ingezet. Bacteriën kunnen genetisch gemanipuleerd worden om allerlei moleculen af te geven op precies de juiste plek, denken de onderzoekers.

Referentie

Garrido V, Piñero-Lambea C, Rodriguez-Arce I, et al. Engineering a genome-reduced bacterium to eliminate Staphylococcus aureus biofilms in vivo. Mol Syst Biol. 2021 Oct;17(10):e10145.

X