Shigella flexneri, een berucht veroorzaker van diarree.

Binnenkort kun je ziektes behandelen met gemodificeerde bacteriën die niet alleen therapeutische eiwitten aanmaken, maar ze ook nog in je cellen injecteren. Denkt althans microbioloog Cammie Lesser, die de eerste stap in die richting zojuist openbaarde in ACS Synthetic Biology.

Veel Gram-negatieve bacteriën beschikken van nature over zo’n nano-injectiemechanisme, waarmee ze hun eigen eiwitten in cellen injecteren. Maar het probleem is dat dit gewoonlijk ziekmakende bacteriën zijn; je kunt ze wel modificeren om andere eiwitten aan te maken, maar dan moet je tegelijk iets aan hun virulentie doen. En zelfs dan loop je nog een risico wanneer je ze toedient aan patiënten met een verzwakt immuunsysteem.

Lesser en collega’s van Massachusetts General Hospital zijn er nu in geslaagd om de 31.000 DNA-basenparen, die bij Shigella flexneri coderen voor het injectiemechanisme, in een plasmide te monteren dat ze vervolgens inbrachten bij een onschuldige laboratoriumvariant van E.coli. Die ontwikkelde inderdaad een voor deze soort zeer ongebruikelijke nanospuit.

Andere plasmiden voorzien de gemodificeerde coli van codes die het proces regelen, en voor het eiwit dat hij moet gaan injecteren. Die laatste code moet je dan wel aanvullen met een sequentie van 50 aminozuren, waaraan het nanomechanisme de te injecteren eiwitten herkent.

Mits je die sequentie toevoegt, moet je op deze manier in principe zowat elk eiwit kunnen toedienen. Lesser heeft het in vitro uitgeprobeerd met een spiereiwit genaamd MyoD. De coli’s wisten dat inderdaad in zogeheten HeLa-cellen te injecteren.

Gewerkt wordt nu aan een variant die ontstekingsremmende eiwitten kan injecteren in de darmwand van patiënten met chronische darmontsteking. Wanneer die klaar is voor een eerste klinische test, is nog onduidelijk.

bron: C&EN