Onderzoekers maken model voor MRSA-bacteriën

Het is moeilijk om niet enthousiast te worden in gesprek met Jos van Strijp, hoogleraar Microbiologie bij het Universitair Medisch Centrum Utrecht en Jeroen den Hertog, hoogleraar moleculaire ontwikkelingszoologie en werkzaam bij het Hubrecht Instituut van de KNAW. Zij gebruiken het hen toegekende Seed Money van de Universiteit Utrecht om op moleculair niveau te onderzoeken hoe MRSA (ziekenhuisbacteriën) infecties veroorzaakt. Op basis daarvan bouwen ze een model, dat op termijn zeer nuttig kan zijn in de strijd tegen woekerende infecties. Helaas een zeer actuele bedreiging.

Het is een ideale combinatie: van Strijp levert de bacteriën en de kennis over mutaties binnen een cel, Den Hertog kan het testen bij zebravissen. Beide heren zijn internationaal vermaard om hun kennis en onderzoek. Eerder vonden ze elkaar al incidenteel op het vlak van schimmelonderzoek, maar dit is voor het eerst dat ze een dergelijk groot onderzoek samen doen. Den Hertog enthousiast: “Het is een initiatief van Jos van Strijp. Hij heeft het bedacht en mij overtuigd van de mogelijkheden.”

Virulentiefactoren

Van Strijp legt uit: “De bacterie waarmee wij werken, de MRSA (ziekenhuisbacterie), is heel specifiek voor de mens en onmogelijk te testen op andere dieren, bijvoorbeeld muizen. Muizen moet je namelijk voorzien van meer dan 500 miljoen bacteriën tegelijk, niet echt te vergelijken met de mens. Bij zebravisjes gaat dit relatief even moeilijk, namelijk met 1500 bacteriën. Maar deze dieren kunnen we makkelijker op molecuulniveau aanpassen zodat ze op mensen gaan lijken, en gevoeliger worden voor deze infectie.” Den Hertog vult aan:” Natuurlijk volgen we daarbij alle regels. Zebravisjes zijn bijvoorbeeld groepsdieren en daarom houden we ze met een aantal samen in een bak. Ze leven in water van 28 graden Celsius.” De ogen van Van Strijp glimmen: “Als het lukt, kunnen we een beter model bouwen voor Stafylokokkeninfecties dan nu. We kennen alle schadeveroorzakende virulentie factoren. Drie van die factoren werken op een en dezelfde receptor. Daar gaan we beginnen. Op termijn willen we er vijf doen; daarmee maken we ze gevoelig voor tien virulentiefactoren.”

Doorzichtig

Het gevolg is indrukwekkend. “We testen nu eerst één receptor. Jeroen weet hoe je een bepaalde mutatie in een cel kan inbouwen, zonder deze te verstoren. In zebravisjes kun je ook heel goed zien wat er gebeurt, ze zijn immers aan het begin van hun leven doorzichtig. We kunnen ze levend onder de microscoop bestuderen. Het doel is om ze eerst gevoelig te maken om uiteindelijk te zien welke antibiotica goed werken. We geven de cellen een kleurtje mee en zien ze dan door de vis heen reizen.”

De beide onderzoekers benadrukken het belang van de exercitie. Van Strijp “Het doel is uiteindelijk om te weten hoe we bepaalde bacteriën een halt kunnen toeroepen. We zijn ons dat tegenwoordig bijna niet meer bewust, maar het is heel goed mogelijk dat we geconfronteerd worden met immuunziekten die we niet kunnen stoppen. En dan hebben we het helaas niet over de verre toekomst. De WHO heeft zojuist verklaard dat er op dit moment twee grote bedreigingen voor menselijk leven op de wereld zijn: de klimaatopwarming en antibioticaresistentie. En ze hebben gelijk.”

Het lijkt haast niet voorstelbaar dat dit onderzoek op zebravisjes zo’n grote impact kan hebben. Toch is dit volgens Van Strijp de beste methode: “Het lastige is om uit te leggen dat we zo simpel beginnen. We weten heel veel van de MRSA-infectie, bijvoorbeeld welk stukje van de receptor verantwoordelijk is bij optimale infectie. We tasten bij de zebravisjes juist dat stukje aan, waardoor het gevoelig wordt voor de MRSA-bacterie. Door de technische ontwikkelingen kunnen we nu zien wat er precies gebeurt binnen een cel. Als we dit onderzoek hebben gedaan, kunnen we het weer ingewikkelder maken en kijken of het model het houdt.”

EU-aanvraag

Het Seed Money lijkt weinig voor dit onderzoek, zelfs als eerste aanzet. “Deze toelage geeft ons een klein beginnetje” vertelt Van Strijp. “Ik ben net bezig met een EU-aanvraag die hierop voortbouwt. Het zou fijn zijn als we al iets verder waren, maar nu kunnen we in ieder geval al wat resultaten laten zien. Nu hebben we een postdoc, als de aanvraag wordt gehonoreerd kunnen we met meerdere mensen doorwerken.” Den Hertog: “in ons vakgebied draait het erom dat we zo snel mogelijk proberen voortgang te boeken.”

Twee topinstituten op loopafstand

De onderzoekers vinden de situatie in Utrecht ideaal. Den Hertog: “Het prettige is dat we twee topinstituten op loopafstand van elkaar hebben, die samenwerken. Zelf kun je het niet doen, want in het UMCU zijn geen dieren toegestaan en in het Hubrecht Instituut willen we zeker geen pathogene bacteriën hebben. Als je dit onderzoek zou doen met een internationale partner kost het honderd keer zoveel tijd. De onderzoekers moeten dagelijks contact hebben en intensief samenwerken. Deze samenwerking is op zich al van grote waarde.”

Dit onderzoek sluit nauw aan bij het strategische onderzoeksthema Life Sciences.