Oké, ik moet jullie iets vertellen dat deze week werkelijk mijn gedachten verblufte, en ik overdrijf niet als ik zeg dat het klinkt als het plot van Jurassic Park — behalve dat de wetenschappers in plaats van dinosaurussen eiwitten hebben tot leven gewekt.
Klopt. Eiwitten. Van 160 miljoen jaar geleden.
Een team van de Universiteit van Oregon heeft oude immuunmoleculen gereconstrueerd die vroege zoogdieren ooit beschermden tegen infecties. Deze kleine strijders zijn zo oud dat ze ouder zijn dan de meeste zoogdieren die we vandaag kennen — inclusief ons. En hier komt het echt spannende deel: sommige van deze tot leven gewekte eiwitten zijn daadwerkelijk beter in het doden van antibiotica-resistente bacteriën dan sommige van de versies die ons lichaam vandaag produceert.
Wacht, hoe “wek je een eiwit tot leven?”
Goede vraag! Ik had dezelfde vraag. Zie je, wanneer organismen evolueren, verandert hun genetische code generatie na generatie een beetje. Wetenschappers kunnen deze veranderingen daadwerkelijk achteruit volgen, als het ware een evolutionaire tape terugspoelen, om te figuren hoe de oorspronkelijke genen er waarschijnlijk uitzagen.
Het team vergeleek genen van moderne zoogdieren — mensen, koeien, noem maar op — en gebruikte statistische methoden om te voorspellen hoe de genen van hun verre voorouders eruit moeten hebben gezien, lang geleden toen dinosaurussen nog rondliepen. Daarna hebben ze die genen daadwerkelijk gesynthetiseerd en cellen gebruikt om de eiwitten te produceren.
Het is eerlijk gezegd een van de coolste trucs in de moderne biologie. Ze hebben in feite op “undo” gedrukt voor miljoenen jaren evolutie en gekeken wat er gebeurde.
Waarom lactoferrin in feite je lichaamseigen ijzerbouncer is
Het eiwit dat centraal staat in dit onderzoek heet lactoferrin, en je hebt er al volop van in je lichaam op dit moment. Het zit in je borstvoeding, je tranen, je speeksel en zelfs in je snot (sorry, maar het is waar).
Wat doet lactoferrin? Zie het als een ijzerbouncer in de meest exclusieve club in je lichaam — behalve dat de club je bloedbaan is, en de ongenodigde gasten bacteriën zijn.
Zie je, bacteriën houden van ijzer. Ze hebben het nodig om te groeien en te vermenigvuldigen. Het hele ding van lactoferrin is dat het al het ijzer opslaat, zodat bacteriën er niet aan kunnen komen. Maar hier wordt het interessant: lactoferrin draagt ook een eigen ingebouwd wapen. Het heeft een klein antimicrobieel peptide eraan vast dat gaten in bacteriemembranen kan slaan, waardoor de bacteriën in feite scheuren en sterven.
De natuur is gaaf, mensen.
De oude versies waren verrassend effectief
Hierdoor keek ik even dubbel: de oudste gereconstrueerde peptiden waren eigenlijk behoorlijk goed in het verstoren van bacteriemembranen. De bacteriën slaagden er alleen in de schade te repareren en te overleven — in het begin.
Maar toen de onderzoekers de evolutie vooruit volgden, vonden ze iets fascinerends. De peptiden van recentere voorouders — slechts een paar miljoen jaar oud, wat oud klinkt maar in evolutionaire termen praktisch gisteren is — werden steeds effectiever in het doden van bacteriën. Sommigen van hen presteerden zelfs beter dan de moderne menselijke versie van hetzelfde peptide.
Eén kleine mutatie. Eén enkele verandering in de lange keten van aminozuren die het eiwit vormen. En ineens heb je een aanzienlijk krachtigere bacterie-dodende machine.
Waarom dit belangrijk is voor de antibiotica-crisis
Laten we eerlijk zijn: antibiotica-resistentie is eng. Echt eng. Bacteriën evolueren sneller dan wij nieuwe medicijnen kunnen ontwikkelen, en we gebruiken al decennia lang in feite dezelfde antibiotica. Sommige infecties worden bijna onbehandelbaar.
De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) al jaren alarm slaat hierover, en terecht