Een magneetfaag (met pootjes) bij een E. coli (afb: Cornelluniversiteit)

Je  rommelt wat met hun DNA en stopt er wat nanodeeltjes is. Zo kun je bacteriofagen omvormen tot bacteriezoekers (-en opruimers), die, bijvoorbeeld, daar in (menselijk) voedsel naar op zoek gaan om te kijken of dat veilig is.
Bacteriofagen zijn virussen die het gemunt hebben op bacteriën. Als je bij die fagen nu wat verandert aan hun DNA en ze voorziet van minuscule magneetjes heb je een middel om schadelijke bacteriën te achterhalen in, bijvoorbeeld, levensmiddelen of dranken, die dan vervolgens zouden kunnen worden opgeruimd.
“Je praat over de mogelijkheden die de evolutie je biedt om bacteriën te binden en wij helpen daar een beetje bij”, zegt onderzoeker Sam Nugen van de Cornell-universiteit, die deze ‘magneetfagen’ mede heeft ontworpen.
Er zijn natuurlijk allerlei manieren om erachter te komen of voedsel bacterieel besmet is. Zo worden er bijvoorbeeld antilichamen gebruikt, maar die zijn duur en werken maar in een nauw temperatuur- en pH-gebied (zuurgraad). Fagen hebben daar geen last van. Nugen: “Die binden zich in een veel breder gebied dan antilichamen.”
Fagen ‘grijpen’ de bacteriecellen en gebruiken een soort pootachtige staart om zich aan het bacteriewand te hechten. Van daar ‘dwingen’ ze de cel om nieuwe virusdeeltjes (fagen dus) aan te maken en dat loopt voor de bacterie meestal niet goed af.
Nugen en zijn medeonderzoekers werkten met fagen die het voorzien hebben op de E. coli-bacterie. Het DNA van die fagen werd zo veranderd dat de besmette bacteriecel een bepaald makkelijk detecteerbaar eiwit ging aanmaken. Als de besmetting de bacterie te veel werd en die uit elkaar klapte dan ontstond er een meetbare situatie (een stroompje, kleur of licht). Zo konden E. coli’s, bijvoorbeeld, in melk of sinaasappelsap worden aangetoond doordat die dranken dan rood of roze kleurden.

Nanomagneetjes

De bacteriofagen werden ook voorzien van nanomagneetjes. Als de fagen zich eenmaal aan de bacteriecellen gehecht hadden, konden ze met een magneet zo weggevist worden. Op die manier konden de onderzoekers ook heel kleine concentraties van E. coli’s (minder dan tien cellen in een half kopje water) ontdekken. Normaal gebeurt dat via kweken en dat kan dagen duren. Met behulp van de fagen werden de bacteriën er in een paar uur uit gevist.
“Die magneettechniek zou mooi zijn voor voedsel- en milieumonsters”, zegt biotechnicus en legeronderzoeker Michael Wiederoder, die niet aan het onderzoek heeft deelgenomen. “Die kunnen behoorlijk smerig zijn.” Volgens hem vertragen zout, suiker en vetten detectie met behulp van antilichamen.
Daar komt nog eens bij dat fagen alleen cellen besmetten die zich kunnen delen/voortplanten en niet de dode cellen. “Het kan het verschil tussen ziek worden en niet ziek worden zijn als bacteriecellen levend of dood zijn”, zegt de legeronderzoeker.

De magneetfagen zouden in monsters van menselijke vloeistoffen zoals urine of bloed ook goede diensten kunnen bewijzen. Daar zouden de fagen kunnen achterhalen welke bacteriën een antibioticakuur hebben overleefd, bijvoorbeeld.
In de natuur grijpen fagen alleen bepaalde bacteriestammen aan. Dan zou het, bijvoorbeeld, handig zijn dat een faag alleen de ziekteverwekkende E. coli aanpakt en de rest met rust laat, maar het zou ook kunnen zijn dat de bacterievreters breder ingezet worden tegen ‘vervelende’ bacteriën zoals de E. coli-, Salmonella- en Listeria-bacterie. Kortom: voor elk wat wils, kennelijk.

Bron: Science News