Fagenbank werkt aan alternatief voor antibiotica

De Delftse Fagenbank is een initiatief van microbioloog dr. Stan Brouns (faculteit Technische Natuurwetenschappen). Hier zullen bacteriofagen worden ontwikkeld als alternatief voor antibiotica. Op 16 april vindt de officiële opening ervan plaats tijdens de Medical Delta Conference, de jaarlijkse conferentie over medische technologie. 

Jaarlijks overlijden in Europa 33 duizend mensen aan infecties met resistente bacteriën en het is de verwachting dat dit er in 2050 wereldwijd 10 miljoen zullen zijn. Alternatieve bestrijdingsmethoden zijn dus meer dan welkom, maar hoe effectief zijn bacteriofagen? En wat zijn de bijwerkingen?

Wat zijn bacteriofagen?
Bacteriofagen zijn virussen die bacteriën kunnen aanvallen en doden. Verplaats je even in de microwereld. Om je heen zweven bacteriën, die in werkelijkheid tussen 1 en 5 micrometer groot zijn. Daar tussendoor zwemmen bazooka-vormige structuren, op de tast op zoek naar een prooi. Dit zijn bacteriofagen, al sinds miljarden jaren het natuurlijke gezelschap van bacteriën. Ze zijn samen geëvolueerd en hebben generatie na generatie elkaars afweer weten te overtroeven.

Een tiende van zijn prooi 
Wanneer een bacteriofaag een geschikte gastheer herkent, koppelt hij de loop van de bazooka aan het membraan van de bacterie. Dat triggert een mechanisme waardoor de inhoud uit de kop met kracht in de bacterie spuit. Een faag is qua omvang een tiende van zijn prooi, maar uitmuntend toegerust op zijn enige taak in het bestaan: zoveel mogelijk kopieën van zichzelf te laten produceren door een bacterie.

Kippentyfus 
Ruim honderd jaar geleden werd de bacteriedodende werking van bepaalde stoffen kort na elkaar ontdekt door de Engelse bacterioloog Frederick Twort en de Frans-Canadees Félix d’Hérelle. Ze zagen het effect van een ‘onzichtbare antagonistische microbe van de dysenterie bacil’. Begin 1919 isoleerde d’Hérelle bacteriofagen uit het filtraat van kippenstront en wist daarmee kippentyfus mee te bestrijden. Dat gaf hem zoveel vertrouwen in de aanpak dat hij in augustus van datzelfde jaar een dysenteriepatiënt op soortgelijke wijze behandelde, en met succes. Daarna volgden nog vele anderen.

Bacteriofaag: iets dat bacteriën eet 
Hoewel niemand wist wat een bacteriofaag (letterlijk: iets dat bacteriën eet) feitelijk was, zat d’Hérelle er niet ver naast met zijn omschrijving van ‘een biologisch organisme dat teert op bacteriën’. Hij zou zijn ogen uitkijken bij de elektronenmicroscoopfoto’s die de bacteriofagen laten zien als nanomachientjes op zoek naar een prooi.

D’Hérelle werd bekend onder artsen in Europa. Hij ontving in 1924 een eredoctoraat van de Universiteit Leiden en een Van Leeuwenhoek-medaille van de KNAW. Ondanks alle eerbetoon speelden na de Tweede Wereldoorlog en de introductie van antibiotica in de westerse wereld bacteriofagen geen rol meer in infectiebestrijdingen.

Weer in de belangstelling 
Maar aan de andere kant van het voormalige ijzeren gordijn, in Polen en Georgië, werd volop doorgewerkt aan de ontwikkeling van bacteriofagen voor geneeskundige toepassingen. Het wereldberoemde fagentherapiecentrum in Tblisi, dat d’Hérelle zelf nog bezocht, is nu een Amerikaans bedrijf.

Momenteel winnen de bacteriofagen weer aan belangstelling. “Wij onderzoeken met open vizier of infecties bestreden kunnen worden met fagen”, zegt Brouns over de Fagenbank. “We willen vaststellen wanneer het wel werkt, wanneer niet, en wat de risico’s zijn.”

Naast dit fundamentele werk heeft de Fagenbank contact met artsen van het UMCU die een aanvraag hebben lopen voor een klinische test. Zij zijn op zoek naar een alternatieve therapie voor de bestrijding van longontsteking bij patiënten met taaislijmziekte. Vanwege herhaalde behandelingen met antibiotica duikt in die patiëntengroep vaak resistentie op. Er zal bij de klinische test gebruikgemaakt worden van een mix van bacteriofagen die actief gebleken zijn tegen de longonstekingsbacil Pseudomonas aeruginosa.

Individuele behandeling 
Omdat bacteriofagen heel specifiek zijn voor hun gastheer, verwacht Brouns dat een individuele benadering de beste effecten zal geven. Dat betekent: een monster nemen van de infectie en de bacterie genetisch determineren. Vervolgens de database raadplegen op zoek naar actieve bacteriofagen, en die opkweken vanuit de voorraad van de fagenbank.  En ten slotte die toedienen aan de patiënt om de infectie te bestrijden.

Die individuele aanpak staat echter haaks op het principe van een dubbelblinde klinische test waarbij patiënten hetzelfde geneesmiddel ontvangen (en de helft van de patiënten een placebo). In de klinische test zal daarom een bredere mix van actieve fagen worden ingezet.