Virus maakt wapen uit afweersysteem van bacteriën

Een onverwachte wending in de wapenwedloop tussen bacteriën en de virussen die hen infecteren: sommige virussen hebben een afweersysteem van bacteriën gekaapt en tot wapen omgesmeed. De virussen gebruiken deze gestolen afweergenen om de verdediging van andere bacteriën uit te schakelen, zodat zij ze kunnen infecteren en doden (Nature, 28 februari).

Zoals alle levende organismen worden bacteriën geïnfecteerd met virussen, fagen genoemd. Het aantal fagen op aarde is enorm. Volgens sommige schattingen zijn het er 1031, tien voor elke bacterie.

Bacteriën hebben verschillende afweersystemen geëvolueerd om de aanvallen van virussen af te weren. Het bekendste is het CRISPR/Cas-systeem. Als een bacterie met dit systeem geïnfecteerd wordt door een virus, bouwt hij stukjes virus-DNA in het CRISPR/Cas-systeem in, als een soort genetisch geheugen. Dit geheugen wordt door de bacterie gebruikt om toekomstige indringers te herkennen en uit te schakelen. Zo’n veertig procent van de bacteriën gebruikt deze vorm van afweer.

Het ligt voor de hand dat fagen dit beveiligingssysteem proberen te omzeilen. Sommige virussen verwijderen of muteren bijvoorbeeld het stukje DNA dat door het CRISPR/Cas-systeem van de bacterie wordt herkend en aangevallen.

Maar wat microbiologen in ontlasting van Indiase en Bengaalse cholera-patiënten aantroffen, overtrof alles. Vijf verschillende fagen bleken het hele bacteriële geheugensysteem van bacteriën gestolen te hebben, in hun eigen DNA te hebben ingebouwd, en er vervolgens DNA van de cholera-bacterie te hebben ingezet. De fagen hebben het bacteriële systeem daarmee in feite tot antibacterie-geheugen omgebouwd. Dankzij de extra genen konden de fagen de cholera-bacterie (hun natuurlijke gastheer) infecteren en doden.

In een begeleidend commentaar opperen twee Franse microbiologen dat het mogelijk moet zijn fagen met CRISPR/Cas-genen uit te rusten, om bacteriële infecties te bestrijden.

Lucas Brouwers