Onderzoekers van het Wyss Instituut/Harvard hebben E. coli-bacteriën aangepast die vertellen wat ze tegenkomen in je maagdarmkanaal. In Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publiceerde het team deze week hun bevindingen.

Om E. coli te laten vertellen wat hij tegenkomt, bracht het team een bekende schakelaar in de bacterie aan. Deze schakelaar gaat om, wanneer het een specifieke marker tegenkomt en ‘onthoudt’ dit gegeven een week; lang genoeg voor onderzoekers om in de feces te kijken of de schakelaar in je darmen is omgezet.

De schakelaar die het team gebruikte is afkomstig van de lambdafaag. Dit virus valt E. coli met regelmaat aan, maar is vooral bijzonder in zijn werkwijze. Eenmaal in de bacterie doet het eigenlijk niets. De faag wacht totdat hij genschade tegenkomt in het genoom van de bacterie. Komt het virus deze schade tegen, gaat de schakelaar om en pas dan begint het te vermenigvuldigen.

Het team modificeerde de schakelaar zodat deze om zou gaan wanneer het een inactieve vorm van het antibioticum tetracycline zou tegenkomen. Daarnaast pasten zij het systeem aan zodat er geen celdood door het systeem kon optreden.

In een in vivo-experiment werd de schakelaar binnen enkele uren na het toedienen van het antibioticum op ‘aan’ gezet. De ingeschakelde toestand was tot ongeveer een week waarneembaar. Ook het delen en groeien van de bacterie. Na verloop van tijd verdween de aangepaste E. coli als gevolg van natuurlijke competitie met de oorspronkelijke bewoners van het darmkanaal, om dit te bereiken gebruikten de onderzoekers een afgezwakte variant van de bacterie.

De Amerikanen hopen dat het in de toekomst mogelijk wordt dat een arts een patiënt deze gemodificeerde bacteriën geeft als diagnosticum. Tot die tijd focust het team zich op het aanpassen van de schakelaar, zodat deze nog langer in de aanstaand kan blijven staan en om andere markers kan detecteren.