Een stap dichter bij fagotherapie voor antibioticaresistente infecties
De meeste experimenten met fagotherapie beginnen en eindigen in vitro – in de kweek van doelbacteriën. Dergelijke omstandigheden hebben weinig te maken met de werkelijke situatie bij mens en dier. Daarom hebben wetenschappers* een model ontwikkeld waarmee de micro-omgeving van het menselijk lichaam kan worden gesimuleerd, waarin de bacteriële kolonisatie daadwerkelijk plaatsvindt. In experimenten met dit model werd aangetoond dat de kolonie van Escherichia coli onder de omstandigheden van het organisme geen resistentie tegen bacteriofagen ontwikkelt, zoals vaak “in het reageerbuisje” het geval is, en dat fagen met succes de meeste doelmicro-organismen vernietigen.
Door de snelle verspreiding van bacteriestammen die resistent zijn tegen moderne antimicrobiële middelen, besteden wetenschappers en clinici steeds meer aandacht aan bacteriofagen – bacterievirussen die een van de effectieve en veilige alternatieven voor antibiotica zijn. Er zijn veel gevallen beschreven van succesvolle behandeling met bacteriofagen van antibioticaresistente infecties. Vanwege een aantal beperkingen bij het testen en gebruiken, worden fagen echter in de meeste westerse landen niet op grote schaal toegepast. Een van de problemen houdt verband met het feit dat het onder laboratoriumomstandigheden moeilijk is om het gedrag van fagen in een organisme te reproduceren. Experimenten beginnen gewoonlijk met het onderzoeken van de werking van fagen op de bacteriecultuur in petrischalen. Hier interageren bacteriën met elkaar, ontwikkelen zich snel en ontwikkelen resistentie tegen de geteste fagen. Petrischalen reproduceren echter niet de omstandigheden
Wetenschappers van de University of Exeter hebben* een methode ontwikkeld om deze micro-omgeving te reproduceren, waarin een enkele bacterie een bepaald gebied kan koloniseren. Hier vermengt het zich niet met vele andere bacteriën, hier ontmoet het een daarvoor specifieke bacteriofaag. Met een nieuwe methode hebben wetenschappers ontdekt dat Escherichia coli, een bacterie die vaak voedselvergiftiging veroorzaakt, in een dergelijke micro-omgeving geen genetische resistentie tegen fagen ontwikkelt en dat het mogelijk is om het grootste deel van de kolonie te vernietigen.
Onderzoeksleider dr. Stefano Pagliara merkte op dat antibioticaresistentie een ergere moordenaar zou kunnen zijn dan COVID-19, als we geen nieuwe manieren vinden om bacteriële infecties te bestrijden. Volgens hem heeft fagotherapie groot potentieel, en wanneer het eenmaal tot de klinische routine behoort, kan het duizenden levens redden.
Het artikel gepubliceerd in het tijdschrift PLoS Biology legt de basis om te begrijpen hoe de omgeving de interactie tussen fagen en bacteriën beïnvloedt, wat essentieel is voor de ontwikkeling van effectieve geneesmiddelen voor fagotherapie.
De studie toonde ook aan dat sommige bacteriën in de micro-omgeving overleven zonder genetische resistentie tegen fagen te verwerven. En bacteriën overleven dankzij minder faagreceptoren op hun eigen oppervlak. De auteurs van het werk wijzen erop dat door het aantal faagreceptoren op het bacteriële oppervlak te verhogen, de effectiviteit van fagotherapie kan worden vergroot. Daarom is het noodzakelijk om naar manieren te zoeken om het aantal receptoren te verhogen.
* Attrill EL, Claydon R, Łapińska U, Recker M et al. Enkele bacteriën in gestructureerde omgevingen zijn afhankelijk van fenotypische resistentie tegen fagen. PLOS Biology, 2021; 19 (10): e3001406.Doi: 10.1371/journal.pbio.3001406
