Virus ontdekt, rol nog onbekend

Bio-informaticus Bas Dutilh heeft samen met andere onderzoekers een virus ontdekt dat bij veel mensen in de darmen voorkomt. Wat voor rol deze bacteriofaag speelt, is nog niet bekend. Wel wordt langzaam duidelijk dat de virale darmflora niet zo veel verschilt tussen mensen als eerder werd aangenomen.

Bij darmflora denken de meeste mensen met name aan bacteriën en een restje schimmels. Virussen zijn tot nu toe onderbelicht gebleven, weet bio-informaticus Bas Dutilh (Radboudumc). ‘Sinds een jaar of 10 is men vooral bezig om het genetische materiaal van bacteriën in de darmen te ontrafelen, de virussen krijgen veel minder de aandacht.’ In dat kader ontwikkelde hij computertechnologie waarmee hij genetische data kan analyseren. Die data zijn afkomstig van gesequencet fecaal materiaal en bevatten genetische informatie over de gehele darmflora, ook wel bekend als het metagenoom. Hij vergeleek allerlei stukjes viraal DNA uit verschillende fecale monsters met elkaar en kon daaruit een genetische code samenstellen. Experimentele virologen gingen vervolgens na of dit digitaal gereconstrueerde virus ook daadwerkelijk in de monsters voorkwam: dat bleek het geval. Een virus dat nog niet eerder beschreven werd, kreeg de naam crAssphage, naar de cross-assembly software die gebruikt is bij het onderzoek.

Het gaat hier om een bacteriofaag, een virus dat alleen bacteriën infecteert. Dutilh: ‘Waarschijnlijk infecteert deze faag Bacteroides, dat zijn bacteriën die veel voorkomen in de menselijke darm.’ Een nieuw virus ontdekken is op zich nog niet zo opmerkelijk, zegt de onderzoeker: ‘Maar toen we vervolgens gingen kijken of deze code ook in andere gesequencete monsters voorkwam, bleek dat het geval. Veel vaker dan we hadden verwacht, bij tenminste de helft van de 466 menselijke monsters, afkomstig uit Amerika, Azië en Europa. Dit is dus een veel voorkomende bacteriofaag.’

Dat gaat in tegen het idee dat het darmviroom, het totaal aan viraal materiaal dat in de darmen voorkomt, erg verschilt tussen mensen. Dutilh: ‘Virussen kunnen heel snel evolueren, er werd voorheen aangenomen dat ze zich aan verschillende flora en omstandigheden zouden aanpassen en daarom sterk individueel bepaald zouden zijn. Onze nieuwe resultaten doen vermoeden dat er juist heel veel identieke virussen zijn. Ik denk niet dat deze crAssphage uniek is, waarschijnlijk gaan we er nog veel meer vinden.’

Wat het belang is van deze specifieke faag, is nog niet bekend, zegt Dutilh: ‘Sowieso is weinig bekend over de rol van fagen bij ziekte. Er zijn wel ziektes bekend waarbij ze een rol spelen, zoals cholera. De cholerabacterie kan worden geïnfecteerd door een bacteriofaag die een toxine bevat. Die toxine maakt mensen zo ziek.’ Maar zoals steeds meer bekend wordt over de belangrijke rol van ‘goede’ bacteriën, is dat ook voor virussen het geval. Dutilh: ‘In andere ecosystemen, zoals koraalriffen of kaas, zorgen bacteriofagen ervoor dat de verschillende soorten bacteriën in balans blijven, dat er niet één soort de overhand krijgt. We weten dat zo’n dysbiose, een verstoorde balans, bij de mens een rol speelt bij bijvoorbeeld obesitas en darmkanker. Maar of crAssphage daar een rol bij speelt weten we nog niet. We weten nog niet eens zeker welke bacterie hij infecteert of hoe mensen eraan komen. We weten wel dat hij niet of nauwelijks bij jonge kinderen voorkomt, dus overdracht van moeder op kind is niet waarschijnlijk. Hij komt ook niet voor in natuurlijke monsters van bijvoorbeeld aarde en oceaan, en erg weinig in monsters van andere plekken op het menselijke lichaam.’

Op dezelfde dag dat het onderzoek van Dutilh e.a. in Nature Communications verschijnt, schrijven andere wetenschappers in PLOS Pathogens over hun onderzoek naar bacteriofagen die werkzaam zijn tegen Clostridium difficile. Waarmee de oude belofte van de fagen in beeld komt: in een wereld waarin steeds minder antibiotica effectief zijn, zouden deze virussen wel eens van belang kunnen zijn in de strijd tegen bacteriële infecties. Dutilh: ‘Inderdaad, dat is de hoop. Zeker voor een bacterie als C. difficile is dat van belang, omdat die vaak als enige resistente bacterie overblijft als mensen al veel antibiotica hebben gebruikt.’

Sophie Broersen

Nature Communications, 2014. Doi: 10.1038/ncomms5498

Lees ook:

• Bacteriofagen als antibioticum