Onderzoekers hebben de moleculaire structuur van Bas63 in kaart gebracht, een virus dat E. coli -bacteriën, waardoor verrassende verbindingen worden onthuld met virussen die ouder zijn dan het meercellige leven. De studie, gepubliceerd in Science Advances, geeft inzicht in het potentieel van bacteriofagen als alternatief voor antibiotica en belicht hun diepe evolutionaire geschiedenis.
De opkomst van faagtherapie
Bacteriofagen – virussen die zich specifiek op bacteriën richten – krijgen steeds meer aandacht als oplossing voor de groeiende antibioticaresistentie. In tegenstelling tot breedspectrumantibiotica doden fagen selectief doelbacteriën zonder menselijke of dierlijke cellen te beschadigen. Deze precisie maakt ze veelbelovende kandidaten voor ‘faagtherapie’, een behandeling die steeds meer terrein wint bij medicijnresistente infecties.
Onthulling van de structuur van Bas63
Met behulp van cryo-elektronenmicroscopie hebben wetenschappers van de Universiteit van Otago de structuur van Bas63, een lid van het geslacht Felixounavirus, nauwgezet in kaart gebracht. Het virus infecteert, net als alle Caudoviricetes (de meest voorkomende virussen op aarde), bacteriën met behulp van een complexe staartstructuur. De gedetailleerde blauwdruk van de staart van Bas63 laat zien hoe deze functioneert tijdens infectie, een belangrijke stap in het optimaliseren van fagen voor therapeutisch gebruik.
Oude virale verbindingen
De structurele analyse bracht onverwachte overeenkomsten aan het licht tussen Bas63 en ver verwante virussen. Deze verbindingen suggereren een eeuwenoude evolutionaire link die miljarden jaren teruggaat – tot een tijd voordat meercellig leven ontstond. Onderzoekers vermoeden al lang dat structurele studies van virussen verre relaties effectiever kunnen onthullen dan DNA alleen.
Voorbij de geneeskunde
De implicaties reiken verder dan medische toepassingen. Bacteriofagen kunnen ook biofilms in industriële omgevingen (voedselverwerking, watersystemen) bestrijden en landbouwgewassen beschermen tegen bacteriële pathogenen. De 3D-gegevens zelf – die de unieke snorhaarbandverbindingen, hexameereiwitten en staartvezels van het virus laten zien – zouden kunstenaars, animators en docenten kunnen inspireren.
Levende fossielen
“Als we naar de structuur van bacteriofagen kijken, kijken we naar levende fossielen, oeroude wezens”, zegt dr. James Hodgkinson-Bean, hoofdonderzoeker van het onderzoek. “Dat heeft iets heel moois.” De bevindingen onderstrepen het belang van structurele biologie bij het begrijpen van de virale evolutie en het benutten van hun potentieel voor een reeks toepassingen.
Bacteriofagen vertegenwoordigen een krachtige, natuurlijk voorkomende oplossing voor opkomende bedreigingen in de geneeskunde, landbouw en industrie, waarbij hun oude oorsprong een uniek venster biedt op de geschiedenis van het leven op aarde
