Knip, knip: Zijn moleculaire schaartjes de antibiotica van de toekomst?

Yves Briers (faculteit Bio-ingenieurswetenschappen) hoopt van wel. “De antibioticacrisis verplicht ons out-of-the-box te denken en innovatieve ideeën te proberen”, zegt hij. Met zijn spin-off Obulytix brengt hij nu meer dan twintig jaar academisch onderzoek naar de markt.

Stel je voor: je bent een bacterie, rustig iemand ziek aan het maken. Plots zie je enkele vreemde constructies – ze zien eruit als maanlanders – op je afkomen. Ze herkennen een van de uitsteeksels op je oppervlak die uniek is voor jouw soort en koppelen zich eraan vast. Niet een ladder komt naar beneden, maar een streng virus-DNA. Die wordt dwars door je celwand tot in je binnenste geïnjecteerd. Eens binnen gaat jouw moleculaire machinerie met het DNA aan de slag om er eiwitten van te maken en het zelfs te kopiëren!

Beetje bij beetje zie je nieuwe maanlanders ontstaan in je binnenste. Tegelijk vult de cel zich met grote aantallen van hetzelfde eiwit. Het wordt onaangenaam vol. Dan zet een ander eiwit – holine – een poort in je celmembraan (het binnenste laagje van je celwand) open. De eiwitten stromen naar buiten en beginnen je celwand kapot te knippen, de moleculaire schaartjes knippen wel 1000 keer per seconde. Je verzwakte celwand kan de overdruk niet meer aan en scheurt brutaal open. Als een kapot geprikte ballon spat je open en heel je binnenste gutst naar buiten, samen met de vers gemaakte nieuwe maanlanders…

Yves: “Het leuke van bacteriofagen is de autodosering. Je voegt een kleine hoeveelheid toe en ze vermenigvuldigen zichzelf zo vaak als nodig. Het nadeel is dat bacteriën er snel resistentie tegen ontwikkelen: die hoeven hun buitenkant maar een beetje aan te passen om niet meer herkend te worden. Daarom focus ik me op de wapens die bacteriofagen gebruiken, lysines. Wij onderzoeken hoe we die van buitenaf de celwand kapot kunnen laten knippen en welke het best werken.”

Goed voor het microbioom

De lysines hebben heel wat voordelen. In de eerste plaats werken ze erg snel, waardoor het voor de bacterie moeilijk is om er resistentie tegen te ontwikkelen. In tegenstelling tot de meeste klassieke antibiotica werken ze niet in op het metabolisme, waardoor ook bacteriën die hun metabolisme ‘uitzetten’ en in een soort winterslaap gaan de dans niet ontspringen. En ten slotte werken ze soortspecifiek, waardoor ze onze ‘goede’ bacteriën ongemoeid laten. Niet onbelangrijk, want de laatste jaren stapelen de bewijzen voor het belang van dat ‘microbioom’ voor onze gezondheid zich op.

Lysines bouwen met legoblokjes

Met Obulytix wil Yves lysines op maat maken. “Lysines bestaan uit verschillende onderdelen, die je op verschillende manieren kan combineren, zoals legoblokjes. Wij vonden dat elk van die onderdelen een impact heeft op de goede werking van het lysine. Om voor elke toepassing het ideale lysine te kunnen maken, ontwikkelden we een systeem waarmee we relatief eenvoudig miljoenen combinaties kunnen maken en die vervolgens kunnen testen en verder bijsturen.”

De eerste preklinische testen geven goede resultaten, maar de weg is nog lang. Yves: “Mijn ultieme droom is dat huisartsen binnen enkele decennia zelf met een eenvoudige test kunnen vaststellen welke bacterie hun patiënt ziek maakt, en dan een lysine op maat kunnen voorschrijven. In de tussentijd zie ik lysines vooral gebruikt worden op intensieve zorgen. Het zou al geweldig zijn mochten we bijvoorbeeld voor de meest belangrijke bacteriën een geoptimaliseerd lysine op de markt krijgen.”