Een 65-jarige man met een zeer ernstige infectie door antibioticaresistente E. coli-bacteriën is verbeterd na behandeling met bacteriën-etende virussen die zijn uitgerust met DNA-vernietigende CRISPR-systemen. Dat meldt newscientist.com.
De infectie ontstond in de maanden na een niertransplantatie. Ze leidde tot een grote massa op de blaas van de man en grote open wonden op zijn buik. Conventionele behandelingen, waaronder antibiotica, slaagden er niet in de infectie te bestrijden. Daarop vroegen de artsen in Californië of ze een experimentele faagbehandeling mochten proberen, ontwikkeld door het Deense bedrijf SNIPR.
Opvallende verbetering binnen een week
Binnen een week na de start van de behandeling begonnen de open wonden te genezen en halveerde de massa in omvang, van een volume van 0,74 liter naar 0,37 liter. De man kreeg echter elf dagen vóór de faagtherapie ook een nieuwe combinatie van sterkere antibiotica en andere medicijnen. Daardoor is het onduidelijk of de fagen alleen verantwoordelijk waren voor de verbetering.
"Het zou kunnen dat de fagen samen met de antibiotica een synergetisch effect hadden", zegt Eric van der Helm van SNIPR, een van de auteurs van een artikel over deze casus. Bacteriën kunnen dikke biofilms vormen die moeilijk doordringbaar zijn voor antibiotica. Eerder onderzoek van SNIPR toonde aan dat de CRISPR-uitgeruste virussen bacteriën in biofilms kunnen doden. Door biofilms af te breken, zou de faag de antibiotica effectiever kunnen hebben gemaakt, aldus Van der Helm. "Maar dat hebben we niet getest."
CRISPR als precisiewapen tegen bacteriën
CRISPR is een technologie die oorspronkelijk is ontdekt als afweermechanisme van bacteriën tegen virussen. Inmiddels wordt het breed ingezet in genetisch onderzoek. Zo biedt addgene.org, een non-profitorganisatie die plasmiden en andere genetische materialen deelt voor onderzoek, uitgebreide handleidingen en zoektools waarmee wetenschappers sequenties kunnen vergelijken met een database van plasmiden. Onderzoekers kunnen daarmee specifieke DNA-sequenties opzoeken en analyseren, wat relevant is voor het ontwikkelen van gerichte behandelingen zoals de CRISPR-fagen.
Bij de behandeling van de man werden de fagen zodanig aangepast dat ze CRISPR-systemen bij zich dragen die het DNA van de E. coli-bacteriën vernietigen. Dit maakt de virussen specifiek en potentieel effectiever dan gewone fagen, die bacteriën ook kunnen doden maar minder gericht te werk gaan.
Fagen: veelbelovend maar nog zeldzaam in de kliniek
Bacteriën-aanvallende virussen, ook wel bacteriofagen genoemd, komen zeer veel voor in de natuur. Ze worden beschouwd als de talrijkste biologische entiteiten op aarde. In de voedingsindustrie worden ze al op grote schaal gebruikt om bacteriën te doden die voedselvergiftiging kunnen veroorzaken. Het gebruik van fagen om bacteriële infecties bij mensen te behandelen, blijft echter zeldzaam.
Deze casus laat zien dat CRISPR-uitgeruste fagen mogelijk een nieuwe behandeloptie kunnen bieden voor infecties die resistent zijn tegen antibiotica. Toch benadrukken de onderzoekers dat meer onderzoek nodig is om de effectiviteit en veiligheid van deze aanpak te bevestigen. De combinatie met antibiotica maakt het lastig om het aandeel van de fagen in het herstel precies vast te stellen.