Wetenschap
Studie onderstreept nieuwe strategieën om resistente bacteriën te bestrijden
Enkele miljarden jaren geleden begon een genetische wapenwedloop tussen bacteriën en hun virale moordenaars. Deze schijnbaar eeuwige strijd gaat vandaag de dag nog steeds door, met gevolgen voor ziekten die elk jaar tienduizenden mensen over de hele wereld het leven kosten.
Een recente studie gepubliceerd in Science onthult belangrijke inzichten in hoe bacteriedoders, bacteriofagen of fagen genoemd, de ernst van de door water overgedragen diarreeziekte cholera beïnvloeden. Cholera doodt wereldwijd jaarlijks tussen de 21.000 en 143.000 mensen. Het is een armoedeziekte die regio's treft waar schoon drinkwater en sanitaire voorzieningen ontbreken.
Het team, waaronder professor Jesse Shapiro, hoogleraar microbiologie en immunologie aan de McGill University, voerde volgens het team een van de grootste genetische onderzoeken uit om de dynamische relatie tussen cholerabacteriën, hun bacteriofagen en antibiotica te analyseren.
De studie onderstreept de mogelijkheid om nieuwe strategieën te ontwikkelen om bacteriofagen te gebruiken om resistente bacteriën te doden die de oorzaak zijn van cholera en andere ziekten die de beschaving al eeuwenlang teisteren. Het onthult een route naar nieuwe diagnostiek en vermindering van antibioticaresistentie.
"Cholera is een verwoestende, door water overgedragen infectie die jaarlijks miljoenen gevallen en duizenden sterfgevallen veroorzaakt, waarbij het risico naar verwachting zal toenemen als gevolg van de klimaatverandering. Antibioticaresistentie is ook een steeds groter probleem en er zijn alternatieve anti-infectiebehandelingen nodig", aldus Shapiro. P>
Effectieve predatie
Een belangrijke bevinding betreft een concept dat 'effectieve predatie' wordt genoemd. De onderzoekers ontdekten dat een hogere verhouding tussen faagroofdieren en hun bacteriële prooi geassocieerd was met mildere choleragevallen. Het team zegt dat het de eerste is die de genetische onderbouwing van deze verhouding laat zien.
Deze verhouding kan worden gebruikt als maatstaf voor de ernst van de ziekte, en kan als basis dienen voor de beslissingen van een arts over de behandeling. Het kan ook de voortgang van de ziekte voorspellen.
De onderzoekers gebruikten geavanceerde genomische technieken om de interactie tussen bacteriën en bacteriofagen te analyseren in 2.574 ontlastingsmonsters van cholerapatiënten in Bangladesh, een land met een van de hoogste choleracijfers ter wereld:ongeveer 100.000 gevallen per jaar. In 2018 en 2019 zijn monsters verzameld.
Shapiro voerde een genetische analyse van monsters uit samen met de hoofdauteur van het onderzoek, Naïma Madi, Ph.D., een postdoctoraal onderzoeker bij McGill.
Het documenteren van de genetische wapenwedloop tussen de bacterie en zijn fagen bemoeilijkt de studie van cholera en faagecologie. Elk evolueert om de verdediging van de ander te dwarsbomen. De een past zich aan, de ander reageert. Als de fagen de overhand hebben, neemt de genetische diversiteit van de bacteriën toe. Vervolgens neemt de populatie fagen af. Het virus reageert met genetische aanpassingen en bloeit uiteindelijk weer op.
Shapiro zei dat er meer studies, waaronder een klinische proef, nodig zijn voordat effectieve faagtherapieën worden ontwikkeld.