ENGINEERINGNET.BE - Zeesponzen zijn ogenschijnlijk simpele dieren, maar chemisch gezien verrassend verfijnd.
Om zich te beschermen tegen indringers en ziekten, maken ze een breed scala aan bioactieve stoffen, zoals antibiotica en moleculen die celdeling afremmen.
Tot voor kort was het echter onmogelijk om zeesponzen, of losse cellen daarvan, buiten hun natuurlijke omgeving in leven te houden. Die impasse is onlangs doorbroken door Wageningse onderzoekers, samen met collega’s uit Florida.
“Voor het eerst kunnen we sponscellen langdurig in leven houden,” vertelt microbioloog Detmer Sipkema van Wageningen University & Research.
Dat opent de deur naar iets wat eerder simpelweg niet kon: sponzen kweken voor hun nuttige stoffen. In de eerste fase van het nieuwe onderzoek richten de wetenschappers zich op barrettide, een klein eiwit uit de Arctische spons Geodia barretti.
In de natuur voorkomt dit molecuul dat bacteriën zich als een biofilm op de spons vestigen.
De keuze voor barrettide is pragmatisch. “We weten zeker dat deze spons dit stofje zelf maakt en we beschikken al over een deel van de genetische blauwdruk voor de productie,” zegt Sipkema.
De stof dient daarom vooral als modelmolecuul: werkt het systeem, dan volgen later andere, medisch interessantere moleculen.
Een complicatie is dat sponzen bioactieve stoffen niet voortdurend produceren. In hun natuurlijke omgeving doen ze dat vooral onder stress, zoals bij beschadiging of wanneer bacteriën zich proberen te hechten.
Het team onderzoekt daarom welke externe prikkels die productie aanjagen. “Mogelijk krikt de aanwezigheid van bacteriën of bacteriële fragmenten de productie op”, aldus de microbioloog.
Parallel daaraan proberen ze hetzelfde effect genetisch te bereiken, door relevante genen gericht te activeren. Daarvoor gebruiken de onderzoekers de gentechniek CRISPR-Cas.
“We richten ons in eerste instantie op de hoofschakelaars,” stelt Sipkema. “Dat zijn genen die weer andere genen aanschakelen en een soort domino-effect veroorzaken.” Zo willen ze de sponscellen sturen om constant barrettide te maken.
Sipkema heeft hiervoor een ENW-M-subsidie ter waarde van 400.000 euro van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek ontvangen.
