In Twente is een methode bedacht om levende bacteriën letterlijk aan de lijn te leggen. Op termijn kun je zo wellicht implantaten voorzien van hun eigen medicijnfabriekjes, suggereren Pascal Jonkheijm en collega’s in ACS Nano.

Als moleculaire musketonhaak gebruiken ze cucurbit[8]uril, afgekort CB[8], een pompoenvormig organisch molecuul dat twee andere moleculen tegelijk kan binden.

Eén van de groepen, die hiervoor in aanmerking komen, is de zijketen van het aminozuur tryptofaan. Als je dus de bacterie dusdanig genetisch modificeert dat een van zijn membraaneiwitten een extra lus gaat vormen met een tryptofaanbouwsteen die prominent naar buiten steekt, dan kan CB[8] dat uitsteeksel grijpen.

Heeft datzelfde CB[8] al een tweede molecuul gebonden dat vast zit op een oppervlak, dan ligt de bacterie daarmee óók vast. In Twente gebruiken ze daarvoor een methylviologeengroep, beter bekend als het herbicide paraquat.

In de praktijk coat je het hele oppervlak met een monolaag CB[8]. De bacterie is een ordegrootte volumineuzer en zit redelijk vol met die membraaneiwitten, zodat hij op een aantal plekken tegelijk vast komt te liggen. De bindingen zijn niet-covalent en laten regelmatig los, maar de kans is klein dat ze het allemaal tegelijk doen. In de praktijk kan de bacterie daarom wél over het oppervlak heen bewegen, maar helemaal los komen doet hij nooit.

In Twente hebben ze het uitgetest met E.coli. Die soort bleek urenlang te kunnen worden vastgelegd zonder dat hij minder beweeglijk werd. In de publicatie wordt al hardop gedroomd van de mogelijkheid om ze als ‘biomotortjes’ te gebruiken. Een andere suggestie zijn ‘stents’ waarin de bacteriën eiwitten meevoeren die de assemblage van nieuw endotheelweefsel stimuleren.

In het lab kun je de bacteriën overigens wel los krijgen door een verbinding toe te voegen die veel beter aan CB[8] bindt dan tryptofaan. Het lukt bijvoorbeeld prima met een oligopeptide dat eindigt met fenylalanine. Maar in vivo kom je zoiets uiteraard zelden of nooit tegen.

bron: UTwente