“Op de afdeling Nucleaire Geneeskunde werken we al jaren met radioactieve labels”, zegt prof. dr. Ernest Pauwels. “En het gebruik van antimicrobiële peptiden is ook niet nieuw. Maar de combinatie ervan wel.” Peptiden zijn eiwitfragmenten, in dit geval bestaand uit rond de tien bouwstenen (aminozuren). Bepaalde peptiden blijken micro-organismen te kunnen doden, zonder dat ze schadelijk zijn voor het menselijk lichaam. Dr. Peter Nibbering van de afdeling Infectieziekten doet daar onderzoek naar, voor een deel dus samen met Pauwels.
Lekke bacteriën
“Zo’n peptide met een antimicrobiële werking hecht zich aan de buitenkant van een bacterie of een schimmel en maakt hem lek”, vertelt Nibbering. “Je kunt ze daardoor gebruiken om die ziekteverwekkers te bestrijden. Omdat deze peptiden heel anders werken dan antibiotica, is de resistentie die sommige ziekteverwekkers tegen antibiotica hebben opgebouwd daarbij niet relevant. Het kan dus een alternatief bieden voor antibiotica.” Deze peptiden zijn in de kliniek waarschijnlijk op nog een manier te gebruiken: om te zien of een ontsteking het gevolg is van een infectie, en waar die dan precies zit. Daarvoor moeten de peptiden wel eerst zichtbaar gemaakt worden. Nibbering: “En daar zijn nucleair geneeskundigen goed in.”
Pauwels, Nibbering en hun collega’s ‘beplakten’ speciaal gemaakte peptiden met technetium, een radioactief element. Dit bleek het functioneren van de antimicrobiële peptiden niet in de weg te staan. De methode is beproefd in muizen, ratten en konijnen, waarbij de dieren werden geïnfecteerd en vervolgens geïnjecteerd met de ‘gemerkte’ antimicrobiële peptiden. Met gevoelige stralingsdetecterende apparatuur kon zo in real time worden gevolgd of de peptiden zich op de plaats van infectie ophoopten. Dat bleek het geval te zijn. Weefselonderzoek aan de gedode dieren bevestigde de resultaten.
Vreemde titel
Het onderzoek leverde het Leidse team kort na elkaar twee publicaties in toptijdschriften op. In het februarinummer van Trends in biotechnology verscheen het artikel ‘Radiopharmaceuticals: new antimicrobial agents’ en in het aprilnummer van The Lancet – Infectious Diseases verscheen ‘Radiolabelled antimicrobial peptides for infection detection’. Over die eerste titel is Nibbering eigenlijk niet tevreden, omdat de suggestie wordt gewekt dat het radioactief materiaal als geneesmiddel wordt gebruikt. “Die titel heeft Trends bedacht. Je kunt het maar beter zelf doen.” Er bestaan wel radiofarmaca die voor therapeutische doeleinden worden gebruikt, daar weet Pauwels alles van. Ondanks het feit dat daar in dit onderzoek dus geen sprake van is, heeft het International Atomic Energy Agency van de Verenigde Naties tot sponsoring ervan besloten. Eens in de twee jaar sponsort het agentschap een project, ter bevordering van de vreedzame toepassing van radioactieve materialen. “We zijn vereerd”, verzekert Pauwels.
Donkere vlek
Infecties in beeld brengen bij konijnen is interessant, maar hoe zit het met toepassing bij mensen? Nibbering: “Als je mij dit twee weken geleden had gevraagd, had ik gezegd dat het nog lang niet zover is. Maar we hebben net foto’s uit Mexico ontvangen, waaruit blijkt dat de toepassing op mensen is begonnen.” Hij zoekt op zijn computer een serie foto’s op van een patiënt, waarop met een pijltje een donkere vlek in het dijbeen wordt aangeduid. Dat is de plek waar de radiogeactiveerde peptiden zich hebben opgehoopt. Aangezien deze patiënt daar een infectie had, blijkt daarmee dat het werkt.
Pauwels haast zich toe te voegen dat de artsen in Mexico geheel onafhankelijk van de Leidse onderzoeksgroep tot deze resultaten zijn gekomen. “Het is vriendelijk dat ze ons hun bevindingen sturen”, verklaart hij. “Ze hebben gewoon gebruik gemaakt van de publiekelijk toegankelijke onderzoeksgegevens. Het betreft een experimentele toepassing en daarop rust geen patent. De Leidse universiteit heeft onze bevindingen en de mogelijke toepassingen ervan gepatenteerd.”
Het radioactief labelen van antimicrobiële peptiden kan dus helpen een onderscheid te maken tussen infecties en steriele ontstekingen. Waar is dat goed voor? Nibbering: “Het kan bijdragen aan het tijdig inzetten van de optimale behandeling, bijvoorbeeld van patiënten na een heupoperatie. Als die een ontsteking krijgen in gekneusd weefsel dat verder wel steriel is, helpen antibiotica natuurlijk niets. Maar die worden nu wel vaak gegeven, omdat niet duidelijk is wat er aan de hand is. Je zou ook kunnen denken aan toepassing om het verschil tussen een tumor en een infectie te zien.”