Van links naar rechts, Dr. Rafael Valdés Mas, Dr. Sara Federici, Prof. Eran Elinav en Dr. Denise Kviatcovsky. Foto met dank aan Weizmann Institute of Science
Veel van de microben die in onze darm leven, zijn goed voor onze gezondheid, terwijl andere bijdragen aan inflammatoire darmaandoeningen of andere aandoeningen.
Tot nu toe was het niet mogelijk om "slechte" bacteriën aan te pakken zonder de omringende "goede" bacteriën te schaden. Antibiotica doden ze allebei en hebben ook de neiging om bacteriële resistentie te veroorzaken.
Nu, in een internationale studie gepubliceerd in Cell , zeggen onderzoekers dat veelvoorkomende virussen, bacteriofagen genaamd, specifiek darmbacteriën kunnen doden die verband houden met inflammatoire darmaandoeningen.
"Er zijn duizenden verschillende fagen, en hun grote voordeel is dat ze allemaal gespecialiseerd zijn in het aanvallen van een ander type bacteriën", legt prof. Eran Elinav van het Israëlische Weizmann Institute of Science die het onderzoeksteam leidde, aan ISRAEL21C uit.
"Hierdoor konden we fagen gebruiken om alleen die darmbacteriën aan te pakken die bijdragen aan ziekten. Voor zover wij weten, vormt dit de eerste 'silver bullet'-benadering die een nauwkeurige onderdrukking van ziekteverwekkende darmmicroben belooft, zonder het omringende microbioom te schaden."
Na het identificeren van de exacte bacteriestammen die een rol spelen bij darmontsteking bij de mens en het implanteren van deze bacteriën in muizen die werden gebruikt voor de studie van inflammatoire darmaandoeningen, screenden de onderzoekers duizenden fagen en selecteerden er ongeveer 40 die het meest veelbelovend waren.
Vervolgens formuleerden ze een cocktail van vijf fagen die het best konden voorkomen dat de bacteriën terugvechten.
Bij muizen verminderde de cocktail de darmontsteking en weefselschade veroorzaakt door deze bacteriestammen aanzienlijk, evenals de mortaliteit als gevolg van de ontstekingsziekte.
In een laboratoriumsysteem dat de menselijke darm simuleert, bleken twee representatieve fagen uit de cocktail stabiel te zijn bij gebruik in combinatie met antacida. In een follow-up Fase I klinische studie met 18 gezonde vrijwilligers bleken de fagen goed te worden verdragen.
De faagcocktail bleef bestaan en vermenigvuldigde zich zelfs in de menselijke darmen in de loop van de tijd, terwijl het geen ongewenste, off-target veranderingen veroorzaakte in de rest van de darmmicroben.
Als de faagcocktail veilig en effectief blijkt te zijn in grotere klinische onderzoeken, kan het de basis worden voor het ontwikkelen van therapieën voor niet alleen inflammatoire darmaandoeningen, maar ook voor andere aandoeningen waarvan is vastgesteld dat ze worden beïnvloed door darmmicroben, waaronder obesitas, diabetes, neurodegeneratieve ziekten en misschien zelfs kanker.
"Onze visie is om uiteindelijk gepersonaliseerde therapieën te ontwikkelen voor een verscheidenheid aan aandoeningen, waarbij de ziekteverwekkende stammen van darmbacteriën bij elke patiënt zullen worden geïdentificeerd en een faagcocktail zal worden ontworpen om alleen die stammen te doden," zei Elinav.
De studie, uitgevoerd in samenwerking met prof. Rotem Sorek van de afdeling Moleculaire Genetica van Weizmann, werd geleid door postdoctorale fellows Sara Federici, Rafael Valdés Mas en Denise Kviatcovsky van het laboratorium van Elinav, met Sharon Kredo-Russo en andere onderzoekers van BiomX , een klinische fase microbioombedrijf dat nieuwe faagtherapieën bevordert die gericht zijn op specifieke pathogene bacteriën, gebaseerd op onderzoek van het Weizmann Institute onder exclusieve licentie van Yeda Research and Development Company, de technologieoverdrachtstak van Weizmann.
Er waren ook onderzoekers van DKFZ, Heidelberg; Keio University School of Medicine, Tokio; Universiteit van Noord-Carolina; Universiteit van Tel Aviv; Sorbonne Université, Parijs; Christian-Albrechts-Universiteit van Kiel, Duitsland; en Universitair Medisch Centrum Hamburg-Eppendorf.
