iGEM, een studententeam van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), ontwikkelde een systeem om resistentie voor antibiotica tegen te gaan. Hiermee eindigde het team in de top drie tijdens de iGEM-competitie een Boston, Amerika. Hun systeem zou weleens de oplossing kunnen zijn voor een groeiend maatschappelijk probleem. Steeds meer bacteriën worden resistent voor antibiotica. Door te veel of verkeerd gebruik van antibiotica worden bacteriën er immuun voor. Dit zorgt ervoor dat antibiotica niet meer goed werkt tegen infecties bij mensen. Een systeem om sneller vast te stellen van welke bacterie een patiënt last heeft, vermindert de kans op resistentie.
iGEM staat voor international Genetically Engineered Machine competition, kortom alles wat met synthetische biologie te maken heeft. Dit jaar nemen er 377 teams van over de hele wereld deel aan de competitie. Zij onderzochten binnen de biologie een oplossing voor een maatschappelijk probleem. Het Eindhovense team richtte zich op antibioticaresistentie. Een groeiend probleem waar nog geen oplossing voor is. “Een nieuw antibioticum ontwikkelen kost heel veel tijd, vaak tientallen jaren. Zo veel tijd hebben we niet. Daarom hebben wij een detectiesysteem ontwikkeld”, legt Yvonne van Mil uit.
“De competitie is heel breed dus het is heel lastig om projecten met elkaar te vergelijken”, vertelt ze. Daarom zijn er binnen de competitie verschillende categorieën. Het Eindhovense team nam deel in de categorie diagnostiek. Binnen die categorie behoorde iGEM tot de beste drie op de onderdelen beste poster, beste meting, beste basisdeel, beste samengestelde deel en beste diagnostisch project.
Gouden medaille
Naast de verschillende thema’s zijn er ook verschillende niveaus. Zo is er een aparte categorie voor leerlingen van de middelbare school. Dan zijn er twee categorieën voor studenten van de universiteit. Deze zijn verdeeld naar leeftijd, boven en onder 23 jaar. Uiteindelijk wordt één team de algemene winnaar.
Het Eindhovense team liet deze titel helaas mis. Wel wonnen zij een gouden medaille. “Deze wordt uitgereikt wanneer een team aan alle eisen van de competitie voldoet, variërend van de registratie van het team tot het maken van een model van het project.”
Snellere diagnose
Met hun systeem willen de studenten inzetten op een snellere diagnose. Vaststellen welke infectie een patiënt heeft, duurt op dit moment nog twee tot drie dagen. “In die tijd krijgt een patiënt vaak al verschillende antibiotica toegediend, voordat echt duidelijk is welk medicijn zal helpen”, vertelt Van Mil. “In die twee tot drie dagen kan iemand dus al resistent worden voor die andere antibiotica die hij of zij wel binnenkrijgt, maar niet nodig had.” Na een aantal jaren lopen mensen dus het risico dat geen enkele antibiotica nog werkt.
Daarom ontwikkelden de studenten een detectiesysteem dat binnen enkele uren kan vaststellen welke infectie iemand heeft. “Hierdoor kunnen dokters meteen de goede antibiotica voorschrijven”, vertelt de studente. Het systeem werkt met bacteriofagen. “Dat zijn een soort virussen voor bacteriën met een grote specificiteit. Deze fagen binden zich aan een specifieke bacterie en injecteren hun DNA erin. In de bacterie verdubbelen de fagen zich heel snel waardoor de bacterie uiteindelijk kapot gaat”, legt Van Mil uit.
Vervolgens bindt een speciaal ontwikkeld eiwit zich aan het DNA van de fagen. Dit zendt een lichtsignaal uit waardoor vastgesteld wordt welke bacterie een patiënt bij zich draagt. “Dit wordt gemeten in een sample van de patiënt, bijvoorbeeld van de urine”, zegt ze. Op deze manier kan het systeem het sample op verschillende bacteriën testen.
Dosis bepalen
Daarnaast onderzoeken de studenten ook of het mogelijk is om met hetzelfde systeem ook vast te stellen hoe groot de infectie is. Hierdoor kan ook de dosis antibiotica beter worden afgesteld. “Te veel of te weinig antibiotica levert niet altijd het gewenste resultaat op.
Het afgelopen half jaar hebben de studenten vooral gewerkt aan het ontwikkelen van het eiwit dat nodig is in dit proces. “De testen die we hebben uitgevoerd laten zien dat het werkt”, vertelt Van Mil. “We hebben het systeem nog niet toegepast in een apparaat. Dat gaat de universiteit de komende maanden verder onderzoeken.” Voordat een dergelijk apparaat in het ziekenhuis gebruikt mag worden, moet het grondig gekeurd worden. “Daar gaat een paar jaar overheen.”
Wil je meer weten over de techniek? Bekijk dan de uitgebreide website van iGEM.
Verkeerd gebruik van antibiotica
Het probleem van antibioticaresistentie is in Nederland minder groot dan in landen als Griekenland of Amerika. “In Nederland moet je eerst naar de dokter voor je antibiotica mee naar huis krijgt. In sommige andere landen kun je het gewoon bij de apotheek kopen”, legt Van Mil uit. “Mensen gebruiken dan antibiotica terwijl ze dat helemaal niet nodig hebben. Zo worden de bacteriën veel sneller resistent.”
Universiteit neemt onderzoek over
Nu, na de competitie, wordt de technologie van iGEM nog verder ontwikkeld op de universiteit. “Een professor heeft aangegeven interesse te hebben in onze technologie”, vertelt Van Mil. “Waarschijnlijk gaat een van de teamleden het op zich nemen als afstudeerproject. Wij vinden het echt heel leuk dat ons idee zo veel potentie heeft dat de universiteit er verder mee aan de slag wil gaan.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
