Onderzoekers van UMC Utrecht en TU Delft hebben een subsidie van meer dan 500 duizend euro ontvangen van NWO om breder werkende bacteriofagen te ontwikkelen. Met behulp van dergelijke aangepaste fagen willen de onderzoekers bacteriële afweerbarrières overwinnen, die een belangrijk mechanisme vormen in de bacteriële resistentie tegen bacteriofagen.

Read in English >

Bacteriofagen ('fagen') zijn virussen die bacteriën kunnen doden en worden beschouwd als een veelbelovend alternatief voor de behandeling van infecties die worden veroorzaakt door antibioticaresistente bacteriën. Ze hebben een hoge specificiteit voor hun gastheerbacteriën en kunnen vaak slechts één individuele stam van één specifieke bacteriesoort infecteren en doden. Dit maakt een gerichte antibacteriële therapie mogelijk, zonder neveneffecten op de zogenaamde ‘goede’ bacteriën. Onlangs ontdekten onderzoekers van TU Delft dat bepaalde bacteriën afweermechanismen opbouwen om te voorkomen dat ze door fagen worden gedood. Bepaalde stammen van de bacterie Pseudomonas aeruginosa hebben bijvoorbeeld meer dan 100 verschillende afweermechanismen en een enkele stam kan er wel 20 in zijn genoom hebben. Gelukkig hebben fagen een verscheidenheid aan verdedigingsmechanismen tegen dergelijke bacteriestammen ontwikkeld. In dit project willen onderzoekers deze afweermechanismen combineren en een faag creëren die een breder scala aan bacteriestammen met verschillende afweermechanismen kan infecteren. Deze verbreding van de activiteit van bacteriofagen wordt gezien als een belangrijke stap in de klinische toepassing van faagtherapie.

Synergie in samenwerking

Het gecombineerde onderzoeksteam bestaat uit medisch microbioloog dr. Pieter-Jan Haas (afdeling Medische Microbiologie, UMC Utrecht) en microbioloog prof. dr. Stan Brouns (afdeling Bionanoscience, TU Delft). Pieter-Jan Haas is projectleider en is verantwoordelijk voor de coördinatie en communicatie tussen de academische onderzoekers. Twee postdocs (één in Utrecht en één in Delft) zullen gedurende een periode van 2 jaar aan het project werken. Daarnaast biedt een analist in het UMC Utrecht die is gespecialiseerd in faagtechnieken ondersteuning bij de productie van fagen, high throughput assays, sequencing en bacteriële modificaties. Voor het project is door NWO een bedrag van € 511.754 toegekend. 

De kennis en technieken op het gebied van faagafweersystemen en faagbiologie van de TU Delft in combinatie met de geavanceerde uitleessystemen, gevoeligheidstesten en microbiologische genoombewerking in een klinische setting van het UMC Utrecht zorgt voor een unieke synergie. De gecombineerde vaardigheden en kennis, de beschikbaarheid van klinisch relevante P. aeruginosa-stammen in het UMC Utrecht en fagen bij de TU Delft en de vertaalslag naar klinische toepassing maken deze partners tot de beste kandidaten voor dit project.

Antimicrobiële resistentie aanpakken

Volgens de WHO is antimicrobiële resistentie (AMR) een wereldwijde bedreiging voor gezondheid en ontwikkeling en is dringende actie vereist. De European Centers for Disease Control (ECDC) schatten dat elk jaar tot 35.000 mensen in Europa sterven aan infecties door bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica, een aantal dat in de toekomst waarschijnlijk zal toenemen. Naast overlijden en invaliditeit leiden deze infecties tot langere ziekenhuisopnames, behoefte aan duurdere medicijnen en hogere zorgkosten. Zonder effectieve antibiotica of alternatieven zou het succes van de moderne geneeskunde bij de behandeling van infecties, onder andere tijdens grote operaties en chemotherapie, in gevaar komen.

Studiecoördinator Pieter-Jan Haas legt uit: "Het aanpakken van huidige en opkomende infectieziekten en AMR vereist alternatieven voor het gebruik van antibiotica, en faagtherapie heeft potentieel op dit gebied. Door de toename van AMR en de beperkte hoeveelheid nieuwe antibiotica, is de interesse in het gebruik van antibacteriële fagen weer toegenomen. Voordat bacteriofagen op grote schaal kunnen worden toegepast, hebben we meer hoogwaardige klinische studies nodig die de werkzaamheid van fagen bij de behandeling van infecties aantonen. De eerste goed gecontroleerde studies met fagen voor de behandeling van infecties zijn aan de gang. Maar een beter begrip van de interactie tussen fagen en bacteriën en hoe bacteriën faaginfecties ontwijken is essentieel om de beste faag kandidaat voor deze klinische studies te selecteren. We kijken er naar uit om dit project te starten en een set van aangepaste bacteriofagen te ontwikkelen die een breed werkingsspectrum hebben tegen klinische P. aeruginosa-stammen. Als dit succesvol is, kunnen de werkzaamheid en veiligheid van deze fagen worden onderzocht in klinische studies, bijvoorbeeld bij patiënten met implantaatinfecties die zijn veroorzaakt door P. aeruginosa."

NACTAR programma

Het programma Novel Antibacterial Compounds and Therapies Antagonising Resistance (NACTAR) van NWO uit 2017 richt zich op onderzoek naar nieuwe bronnen en alternatieven voor antibiotica. Voor de ronde van 2023 is samen met het ministerie van VWS in totaal bijna 1,6 miljoen euro beschikbaar gesteld. Hierbij zijn vier studies geselecteerd waarin het effect van nieuwe antimicrobiële middelen en methoden wordt gevalideerd. Dit kan een belangrijke bijdrage leveren aan de genezing van bacteriële infecties waartegen de huidige medicijnen en antibiotica niet meer werken.