In Texas is octrooi aangevraagd op een manier om bacteriën te laten proeven van hun zelfgemaakte peptides. Zo kun je honderdduizenden aminozuurvolgordes tegelijk screenen op antimicrobiële werking, beloven Bryan Davies en collega’s in het tijdschrift Cell.

Dat er peptides bestaan die werken als antibioticum, staat vast. Maar het aantal mogelijkheden om twintig verschillende aminozuren aan elkaar te rijgen is vrijwel oneindig, en tot nu toe moet je elke mogelijkheid afzonderlijk synthetiseren en uittesten op bacteriën.

Die synthese eveneens overlaten aan bacteriën, die daar van nature erg handig in zijn, lijkt voor de hand te liggen. Maar als zo’n peptide inderdaad als antibioticum blijkt te werken, vermoordt het zijn maker. Er zijn dan altijd wel een paar exemplaren die de DNA-code voor het antibioticum niet of gebrekkig hebben meegekregen, evolutionair aan het langste eind trekken en de populatie gaan overheersen - en dan weet je dus nog niks.

Davies’ strategie heet SLAY, wat staat voor surface localized antimicrobial display. Het komt er op neer dat hij zijn bacteriën (voor het gemak gebruikt hij E.coli) alleen contact laat maken met peptides die ze ‘persoonlijk’ hebben gemaakt. Daartoe breidt hij de aminozuurketen uit met een soort moleculair touwtje en een anker, dat in het celmembraan blijft steken wanneer de maker het peptide uitscheidt. Het geeft dat peptide net voldoende ruimte om een klein eindje verderop datzelfde celmembraan aan te vallen, net alsof het van buitenaf is toegediend. Maar om een ándere eencellige binnen de populatie te bereiken, is het touwtje te kort.

De bacterie zo ver krijgen dát hij zo’n peptide naar buiten werkt is trouwens een kunst op zich. De basis daarvoor is in de jaren 90 gelegd door George Georgiou, die eveneens verbonden is aan de University of Texas.

De DNA-codes voor die peptides verpak je elk in een plasmide. Je maakt een groot aantal plasmides met telkens net iets andere codes en die dien je allemaal tegelijk toe aan je bacteriekweekje. Na verloop van tijd haal je al het aanwezige DNA door de sequencer. De codes die je dan nog terugvindt, konden kennelijk geen kwaad en kunnen dus de prullenmand in. De codes die je niet meer terugvindt waren kennelijk wél schadelijk, dus daarmee experimenteer je verder.

Tot nu toe hebben Davies en collega’s 800.000 verschillende codes geprobeerd. Enkele duizenden daarvan verdienen nader onderzoek. Met een ervan, werktitel P7, zijn al wat proefjes gedaan die duidelijk maakten dat hij meerdere bacteriesoorten doodt maar onschadelijk is voor labmuizen. Ongetwijfeld zul je op zijn minst nog wat aan de aminozuurvolgorde moeten sleutelen om de werking te optimaliseren, maar je weet nu tenminste waar je moet beginnen.

Davies hoopt dat de hele wereld SLAY omarmt. Volgens hem zijn er genoeg peptides te verzinnen om duizend onderzoeksgroepen tegelijk bezig te houden.

bron: University of Texas at Austin