Gehoopt wordt dat de bacteriën kunnen helpen in de strijd tegen antibioticaresistentie.

Zo’n 40.000 jaar geleden vond een mammoet op wat nu een eilandje in de Noordelijke IJszee is, de dood. Het dier werd ingesloten in het permafrost. Om vervolgens tienduizenden jaren later door leergierige wetenschappers te worden teruggevonden. De mammoet werd – onder meer door Nederlandse onderzoekers – ontleed en monsters van weefsels en darminhoud maakten de lange reis naar Nederland. Daar belandden ze in de vakkundige handen van de onderzoeksgroep van professor Gilles van Wezel. De wetenschappers bestudeerden de monsters tot in detail en ontdekten zo sporen van 40.000 jaar oude bacteriën.

Sporen
“Sporen zijn in staat om zeer lange tijd te overleven,” zo vertelt Van Wezel aan Scientias.nl. “Daar zijn ze ook voor. Ze worden gemaakt als de bacterie in problemen is (bijvoorbeeld als er geen voedsel meer in de omgeving zit) en worden dan verspreid door wind of insecten.” De sporen bevatten het erfelijk materiaal van de bacterie en zijn bestand tegen extreme omstandigheden, zoals hitte en uitdroging. “Als de omstandigheden goed zijn, ontkiemen ze weer. In de natuur kan het jaren duren voor ze weer ontkiemen.” Maar in het permafrost kunnen de sporen nog langer stand houden. Het bracht de onderzoekers op een idee: zou het mogelijk zijn de sporen onder goede, in het laboratorium gecreëerde omstandigheden, weer uit te laten groeien tot cellen die kunnen groeien en delen? Promovenda Doris van Bergeijk en postdocteraal onderzoeker Mia Urem namen de proef op de som. Met succes; het lukte de onderzoekers om de 40.000 jaar oude sporen te laten ontkiemen.


Actinobacteriën
In feite wekten de onderzoekers dus 40.000 jaar oude bacteriën tot leven. De focus lag daarbij met name op de Actinobacteriën, die ook vandaag de dag nog op aarde te vinden zijn. “Actinobacteriën kunnen veel verschillende antibiotica maken,” legt Van Bergeijk uit. “We hebben de sporen op specifieke voedingsbodems gezet en gekeken waar ze het beste groeien.” Nadat de onderzoekers zo verschillende Actinobacteriën hadden opgekweekt, werd het genoom ervan in kaart gebracht. En toen werd het allemaal nog interessanter. “Het DNA van de bacteriestammen uit de mammoet blijkt verrassend anders te zijn dan dat van bacteriën uit deze tijd.” Het gaat al met al om behoorlijk grote verschillen, zo vertelt Van Wezel. “We moeten de data nog goed analyseren, maar je ziet onder meer dat de hele organisatie anders is. Dus stukken DNA zijn verwisseld qua relatieve positie. En we vinden echt nieuwe dingen, zoals stukken DNA voor mogelijke antibiotica die we nog niet zo snel herkennen en die dus ook veelbelovend zijn.”

“De bacteriën die we uit de mammoetpoep hebben opgekweekt, bieden mogelijk aanknopingspunten voor het vinden van nieuwe antibiotica”

Relevant
En zo blijkt 40.000 jaar oude mammoetpoep opeens maatschappelijk heel relevant te zijn. Wereldwijd kampt men momenteel namelijk met een groot probleem dat antibioticaresistentie heet. Steeds meer ziekteverwekkers blijken bestand tegen de antibiotica waarmee we ze al jaren bestrijden. En daardoor dreigen ziektes die tot voor kort prima te behandelen waren – zoals bijvoorbeeld gonorroe – onbehandelbaar te worden. Vandaar dat er momenteel ook koortsachtig gezocht wordt naar nieuwe antibiotica en intensief onderzoek wordt gedaan naar antibioticaresistentie. De 40.000 jaar oude bacteriën die nu uit mammoetpoep zijn opgekweekt, kunnen beide benaderingen van het probleem een impuls geven, aldus Van Bergeijk. “De bacteriën (…) bieden mogelijk aanknopingspunten voor het vinden van nieuwe antibiotica en voor het begrijpen van de evolutie van deze soorten.”

Het onderzoek naar de bacteriën uit mammoetpoep loopt nog iets meer dan een jaar. En dat is maar goed ook, want er zijn nog veel prangende vragen die op een antwoord wachten. “We willen kijken hoe de bacterie zich heeft geëvolueerd en vooral ook hoe deze zich verhoudt tot zijn moderne afstammelingen in termen van antibiotica en resistentie,” aldus Van Wezel. Want hoe mooi zou het zijn als deze 40.000 jaar oude bacteriën een antibioticum kunnen maken dat hun hedendaagse familieleden niet kunnen genereren? “We hopen dat de antibiotica uit die tijd anders zijn dan die van vandaag de dag,” stelt Van Wezel. “Of dat ook zo is, moet nog blijken.”