Met een bacteriofaag, een stikstofisotoop en een Maldi-TOF-massaspectrometer kun je heel snel vaststellen of een bepaalde bacteriesoort aanwezig is. Hoe, wordt door Amerikaanse onderzoekers uitgelegd in het tijdschrift Analytical Chemistry.

Het idee is dat bacteriofagen (dat zijn virussen die bacteriën aanvallen) heel erg selectief zijn in het uitzoeken van een gastheer. Besmet je dus een kweekje met zo’n bacteriofaag en zie je nieuwe bacteriofagen ontstaan, dan was de juiste gastheer dus aanwezig.

Die bactriofagen maken bepaalde eiwitten aan die je met een gevoelige massaspectrometer kunt herkennen. Probleem is alleen dat zo’n apparaat het verschil niet ziet tussen vers aangemaakte fagen en de exemplaren die je zelf in het kweekje hebt gestopt. Tenzij je bij de besmetting beneden de detectielimiet van de massaspectrometer blijft. Maar dan kun je maar zò weinig fagen gebruiken dat het vrij lang duurt eer ze zich zo ver hebben vermenigvuldigd dat er wat te meten valt.

Onderzoekers van de Centers for Disease Control and Prevention en het Georgia Institute of Technology hebben daar nu iets op gevonden. Ze labelen de eiwitten in hun fagen met een zeldzame, zware stikstofisotoop, 15N.

In de vrij natuur, dus ook in het gemiddelde bacteriekweekje, komt 15N nauwelijks voor. Als de fagen zich daar voortplanten, dan komt in de ‘nieuwe’ eiwitten vooral gewone standaardstikstof (14N dus) te zitten. En het verschil tussen 15N en 14N kan een massaspectrometer gemakkelijk ‘zien’.

De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met Staphylococcus aureus en een daarvoor specifieke faag. Na 1,5 uur konden ze S. aureus al aantonen. Ter vergelijking: als je werkt met ongelabelde fagen beneden de detectielimiet, dan kost het je 3 uur. Met klassieke PCR-technieken ben je zelfs 5 uur kwijt.

Het grootste nadeel van de nieuwe methode lijkt in de kosten te zitten. Een Maldi-TOF MS is voorlopig nog zó duur dat alleen grote onderzoekslabs er eentje hebben staan.

En dan is er nog de uitdaging om bij elke interessante bacterie een specifieke faag te vinden, en liefst zelfs eentje die verschillende stammen van één bacterie uit elkaar kan houden.

bron: C&EN

Onderwerpen