Utrechts wetenschapstalent Carlos Voogdt naar buitenlands topinstituut voor onderzoek naar darmbacteriën en medicatie

Wetenschapper Carlos Voogdt heeft een NWO-subsidie gekregen om twee jaar te studeren in Heidelberg, Duitsland. Voogdt gaat daar onderzoeken hoe darmbacteriën onze reactie op medicatie beïnvloeden.

Darmbacteriën kunnen medicijnen veranderen voordat deze hun doel bereiken. Voogdt gaat achterhalen welke bacteriën hiervoor verantwoordelijk zijn, hoe zij dit precies doen en wat het gevolg is van deze bacteriële activiteit voor onze darmcellen. Dit onderzoek gaat hij vanaf de zomer 2020 doen bij het European Molecular Biology Laboratory (EMBL).

Werking van medicijnen verandert
In het spijsverteringskanaal van ieder mens leeft een unieke samenstelling van micro-organismen. Met name de bacteriën in onze darmen gebruiken een grote diversiteit aan enzymen om moleculen uit ons eten te halen. Deze moleculen hebben zij nodig voor hun overleving en groei. Voogdt legt uit: ‘Veelal pakt dit goed uit voor ons, mensen.  De bacteriële enzymen maken als bijproduct namelijk ook essentiële vitaminen en voedingsstoffen voor ons. Echter kunnen deze bacteriële enzymen ook, vaak per toeval, oraal ingenomen medicijnen chemisch veranderen. Als gevolg kunnen zulke medicijnen minder, meer of anders gaan werken.’ En dat is niet het enige. Naast dat bacteriën medicijnen kunnen veranderen, kunnen medicijnen ook het gedrag van de bacteriën beïnvloeden. Daardoor scheiden zij bijvoorbeeld andere moleculen uit of verandert zelfs de samenstelling van de bacteriële populatie in de darm.

‘Bacteriële enzymen kunnen, vaak per toeval, oraal ingenomen medicijnen veranderen’

Waarom medicatie bij de een wel werkt, en bij de ander niet
Omdat ieder mens andere bacteriën met andere enzymatische eigenschappen bezit, is het zeer waarschijnlijk dat darmbacteriën een grote rol spelen bij interpersoonlijke variatie in de effectiviteit van medicatie en bijwerkingen. Voogdt: ‘Een voorbeeld hiervan is L-dopa, een medicijn in de behandeling van de ziekte van Parkinson. Om effectief te zijn moet L-dopa vanuit de darm worden opgenomen en de bloed-hersen barrière oversteken. Een deel van de Parkinsonpatiënten heeft echter weinig baat bij de L-dopa behandeling. Dat komt doordat de bacterie Enterococcus faecalis, het medicijn L-dopa al in de darm enzymatisch verandert in de stof dopamine. En dopamine kan de bloed-hersen barrière niet passeren.’

Duizend combinaties bestuderen
Voor het beter begrijpen van de werking en bijwerkingen van medicatie is het van groot belang om inzicht te krijgen in de interacties tussen bacteriën en medicijnen, en wat het gevolg is van deze interacties op onze lichaamscellen. Voogdt gaat darmbacteriën aan medicijnen blootstellen en dat vervolgens toevoegen aan humane darmcellen. ‘Ik doe dit systematisch en op grote schaal met behulp van allerlei technieken zoals geavanceerde microscopie, massa-spectrofotometrie, genomics en proteomics. Uiteindelijk wil ik meer dan duizend unieke bacterie-medicijn-cel combinaties bestuderen op interessante afwijkingen.’ Het doel is om nieuwe moleculen te vinden die ontstaan tijdens bacterie-medicijn interacties en in kaart te brengen hoe darmcellen reageren op deze nieuwe moleculen. 

Nieuwe kennis, ervaring en connecties
‘Uiteraard ben ik enorm blij met de Rubicon-toekenning vanuit NWO. Het voelt fantastisch dat de jury het idee voor mijn project waardeert en dat ze dat steunen met deze beurs. De Rubicon financiering stelt mij in staat om gedurende twee jaar zelfstandig aan dit project te werken in een van Europa’s beste wetenschappelijke instituten. Ik zal hierdoor veel nieuwe kennis, ervaring en connecties opdoen. Dat is erg belangrijk voor het opbouwen van een onafhankelijke carrière in de wetenschap en natuurlijk om door te gaan met ontdekken!’
Ervaring in het buitenland is voor veel wetenschappers een belangrijke stap in hun carrière. In totaal dienden 74 onderzoekers een aanvraag in voor Rubicon, waarvan 41 vrouwen en 33 mannen. Het totale honoreringspercentage is 24,3%. 

Aanpassingen vanwege het coronavirus
NWO handelt in lijn met de maatregelen die het kabinet neemt in de aanpak van het coronavirus. De huidige omstandigheden vragen om gepaste maatregelen. Dit betekent dat de onderzoekers die in deze ronde Rubicon-financiering ontvangen pas aan de slag gaan met hun onderzoek wanneer de situatie voor hen veilig is.