Normaal veroorzaken ze ernstige infecties, maar nu niet. Amerikaanse biomedici gebruiken salmonellabacteriën om hersenkanker te bestrijden.
Onderzoekers van de Duke Universiteit hebben een salmonellabacterie zodanig aangepast dat deze hersentumoren opzoekt en vernietigt. In een rattenexperiment overleefde 20 procent van de ratten met deze behandeling de aandoening glioblastoma multiforme.
Deze aandoening is een van de agressiefste vormen van hersenkanker. De gemiddelde patiënt die een dergelijke tumor krijgt, heeft een levensverwachting van vijftien maanden. Slechts 10 procent leeft vijf jaar of langer.
Tumor opzoeken
Hersenkankers zijn vaak moeilijker te behandelen dan tumoren op andere plekken in het lichaam. Onze hersenen worden beschermd door de zogenaamde bloed-hersenbarrière. 90 procent van de medicijnen in het bloed zijn niet in staat deze blokkade te passeren.
Salmonella kan dat wel. De biomedici pasten genen van de bacterie zo aan dat die de tumor in de hersenen op kon zoeken. Het aangepaste micro-organisme maakt geen purines meer aan, essentiële bouwstenen van het DNA. Als de bacterie wil overleven moet het deze stoffen in het lichaam opzoeken. Deze stoffen komen juist in tumoren veel vaker voor dan in gezond weefsel. De bacteriën zoeken de purines op en komen zo precies waar ze nodig zijn.
Eenmaal in de tumor laat de salmonellacel twee stoffen los. Deze stoffen zorgen dat de tumorcellen zichzelf doden. Het is niet de bedoeling dat Salmonella die stoffen per ongeluk ook op andere plekken in het lichaam vrijlaat en gezonde cellen doodt. Daarom programmeerden de Amerikaanse wetenschappers de bacterie zo, dat de stoffen alleen vrijkomen als de omgeving weinig zuurstof bevatte – exact de omstandigheden van de tumor.
Barrière
De bloed-hersenbarrière houdt niet alle stoffen tegen. Ons brein heeft suikers nodig om te kunnen functioneren. Deze en andere stoffen zoals alcohol zijn wel in staat om het membraan te passeren.
Volgens Ravi Bellamkonda van Duke University kan salmonella ook de barrière passeren. De biomedicus en zijn team ontwierpen de nieuwe therapie tegen hersenkanker. ‘Deze bacterie kan zich vrij door de ruimte tussen de hersencellen bewegen,’ aldus Bellamkonda.
Dat veel medicijnen de bloed-hersenbarrière niet kunnen passeren, is geen toeval. Sterker nog, dit is een bewuste keuze. Stoffen die niet in de hersenen komen, veroorzaken daar ook geen ongewenste bijwerkingen. Als farmaceuten ontdekken dat een stof de bloed-hersenbarrière kan passeren stoppen ze al snel met het ontwikkelen van het geneesmiddel.
‘We plukken daar nu de zure vruchten van,’ zegt kinderoncoloog Dannis van Vuurden, verbonden aan het VUmc en niet betrokken bij het experiment. ‘Tegenwoordig besteden ze gelukkig meer aandacht aan medicatie voor hersentumoren.’
Zelf bewegen
Hoewel het overlevingspercentage van ratten met deze behandeling al verdubbeld is, sterft 80 procent nog steeds aan de ziekte. Bellamkonda hoopt het aantal proefdieren dat blijft leven nog te kunnen vergroten. Hij wil verder experimenteren met andere doseringen bacteriën en verschillende stoffen.
Volgens Van Vuurden is het gebruik van bacteriën erg interessant. ‘Het voordeel van bacteriën is dat ze zelf bewegen. Medicijnen of nanorobots moet je ergens actief naartoe leiden.’
Bellamkonda: ‘Als we een duidelijker beeld hebben van hoe de behandeling in ratten werkt, kunnen we na gaan denken hoe we salmonella in mensen kunnen gebruiken.’
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: