Bacteriofagen: alternatieve vorm van infectiebestrijding

29 januari 2024

Onvoorstelbaar lang voordat er mensen op aarde waren, bestonden er al verschillende virussen op aarde. Het zijn meer dan ziekmakers: er zijn ook virussen die je juist gezond helpen houden, en ze spelen een essentiële rol in de evolutie van het leven en de ecologie van de aarde. Voor mensen die resistent zijn geworden voor antibiotica is er een alternatief beschikbaar: bacteriofagen, oftewel fagen. Dit zijn bacterie-vretende virussen en inmiddels zijn er meerdere wetenschappelijke studies die aantonen dat bacteriofagen een effectieve behandeling kunnen bieden bij diverse vormen van infectieziektes en dat fagen meestal geen bijwerkingen kennen. Echter, ondanks het overtuigende wetenschappelijke bewijs, worden bacteriofagen helaas nog niet toegelaten op de Nederlandse markt. In diverse andere landen – waaronder België, Polen en Georgië – zijn fagen al wel verkrijgbaar.

In dit artikel geven we een evidence-based analyse van bacteriofagen, met de focus op hun potentieel als therapeutische middelen in de strijd tegen bacteriële infecties. We bespreken de biologie, voordelen en de recente ontwikkelingen op het gebied van bacteriofagenonderzoek, waarbij we ons richten op klinische toepassingen en de uitdagingen die nog moeten worden overwonnen. Tevens beantwoorden we een aantal vaak gestelde vragen over bacterio fagen.

Wat zijn bacteriofagen?

Bacteriën zijn helaas steeds vaker resistent tegen antibiotica. Jaarlijks overlijden er daardoor minstens 33 duizend mensen in Europa aan infecties met resistente bacteriën en dat kunnen er wereldwijd 10 miljoen worden in het jaar 2050. Daarom is het belangrijk dat er alternatieven voor bestaande antibiotica worden ontwikkeld.

Bacteriedodende virussen kunnen vaak helpen om antibioticaresistente superbacteriën te bestrijden. Bacteriofagen zijn virussen die specifiek bacteriën infecteren. Ze zijn natuurlijke vijanden van bacteriën en kunnen een cruciale rol spelen in het reguleren van bacteriële populaties in en op een mensenlichaam. Het idee om bacteriofagen te gebruiken als een vorm van therapie tegen bacteriële infecties dateert uit het begin van de 20e eeuw, maar recente vooruitgang in de biotechnologie heeft hernieuwde belangstelling en wetenschappelijk onderzoek gegenereerd.

In de onderstaande video wordt kort uitgelegd wat bacteriofagen zijn en hoe ze werken.

Biologie van bacteriofagen

Bacteriofagen hebben een complexe structuur en levenscyclus. Ze kunnen worden ingedeeld in twee hoofdcategorieën: lytische fagen, die bacteriën doden door ze te vernietigen, en lysogene fagen, die hun genetisch materiaal in het bacteriële genoom integreren. De lytische cyclus is van bijzonder belang voor therapeutische toepassingen, omdat deze leidt tot de vernietiging van de gastheerbacterie.

Voordelen van bacteriofagen

De voordelen van bacteriofagen als therapeutisch middel zijn divers en omvatten onder andere:

Specifieke doelgerichtheid: Bacteriofagen zijn zeer specifiek in hun vermogen om alleen specifieke bacteriën aan te vallen en te doden. Dit zorgt voor gerichte behandelingen zonder verstoring van het gezonde microbiële evenwicht in het lichaam.
Lage toxiciteit: In tegenstelling tot sommige antibiotica die toxisch kunnen zijn voor menselijke cellen, hebben bacteriofagen over het algemeen een lage toxiciteit voor menselijk weefsel. Dit vermindert het risico op bijwerkingen.
Dynamische aanpassing: Bacteriofagen kunnen zich aanpassen aan de veranderende eigenschappen van bacteriën, waardoor ze potentieel effectief blijven, zelfs wanneer bacteriën muteren en resistentie ontwikkelen tegen conventionele behandelingen.
Beperking van antibioticaresistentie: Het gebruik van bacteriofagen kan helpen bij het verminderen van antibioticaresistentie, aangezien fagen bacteriën op een andere manier aanvallen dan antibiotica. Dit maakt bacteriofagen waardevol in de strijd tegen opkomende resistente bacteriestammen.
Behandeling van antibioticaresistente infecties: Bacteriofagen hebben veelbelovende resultaten laten zien bij de behandeling van infecties veroorzaakt door bacteriën die resistent zijn tegen conventionele antibiotica. Ze kunnen een alternatief bieden wanneer andere behandelingsopties beperkt zijn.
Potentieel brede toepasbaarheid: Bacteriofagen kunnen in theorie worden aangepast en gebruikt voor de behandeling van een breed scala aan bacteriële infecties, waardoor ze een veelzijdig potentieel hebben.
Minder verstoring van de microbiota: Doordat bacteriofagen specifiek bacteriën targeten, is er minder verstoring van de normale microbiota in vergelijking met breed werkende antibiotica, wat gunstig kan zijn voor het behoud van een gezonde darmflora.
Mogelijkheid tot lokale toepassing: Bacteriofagen kunnen lokaal worden toegepast, bijvoorbeeld op wonden of infectieplaatsen, wat de gerichtheid van de behandeling verder vergroot.
In vivo replicatie: Sommige bacteriofagen kunnen zich vermenigvuldigen binnen de bacteriën die ze aanvallen, wat de effectiviteit van de behandeling kan vergroten.
Onderzoek naar personalized medicine: Er wordt op dit moment onderzoek gedaan naar het gebruik van bacteriofagen in personalized medicine, waarbij fagen specifiek worden geselecteerd op basis van de bacteriële stam die de infectie veroorzaakt. Dit kan de doeltreffendheid van de behandeling verder vergroten.

Klinische toepassingen van fagen

Recente klinische studies hebben de potentie van bacteriofagen als alternatief voor antibiotica aan het licht gebracht. De specificiteit van fagen voor hun doelwitbacteriën biedt grote voordelen ten opzichte van breed werkende antibiotica, wat de kans op ongewenste neveneffecten en de ontwikkeling van resistentie vermindert. Fagentherapie heeft veelbelovende resultaten laten zien bij de behandeling van infecties veroorzaakt door resistente bacteriën.

Echter, ook bij chronische ziektes en ziektes die vaak terugkeren kunnen bacteriofagen uitkomst gaan bieden. Denk hierbij aan de behandeling van onder andere: colitis ulcerosa, ziekte van Crohn, urineweginfecties, gastro-intestinale infecties, musculoskeletale infecties, sepsis (bloedvergiftiging), huidinfecties, orthopedische infecties, implantaatinfecties, oorinfecties, ooginfecties, vaginale infecties en bacteriële vaginose.

Lees ook: Waarom krijgen vrouwen vaak blaasontsteking?

Welke ziekten kunnen al worden behandeld met faagtherapie?

Op dit moment is er faagtherapie beschikbaar voor de volgende aandoeningen:

Gynaecologie en urologie: vaginitis, cystitis, urethritis en andere ontstekingsziekten van de urinewegen.
Chirurgische infecties: chronische wonden, diabetische voetzweren, prothese-geassocieerde infecties.
Interne geneeskunde: cystic fibrosis-geassocieerde infecties, bronchiëctasieën, longontsteking.
Oor, neus en keel: sinusitis, rhinitis, faryngitis, otitis, tonsilitis.
Maagdarmziekten: Reflux oesofagitis, gastritis, antibiotica-geassocieerde diarree, prikkelbare darm syndroom (IBS), dunne darm bacteriële overgroei syndroom (SIBO), infectieuze diarree, Lyme ziekte-geassocieerde gastro-intestinale aandoeningen.
Dermatologie: hidradenitis, purulente dermatitis, folliculitis, huidwonden, fistels, infectieuze complicaties van trofische zweren, infectieuze complicaties van Icthysose en Netherton Syndroom, infectieuze complicaties van acne.

Toekomstige perspectieven voor bacteriofagen

De toekomst van bacteriofagen als therapeutisch middel lijkt veelbelovend, met voortdurend wetenschappelijk onderzoek en klinische studies die zich richten op het verbeteren van de selectie en productie van fagen, evenals het begrijpen en overwinnen van eventuele beperkingen. Bacteriofagen kunnen een waardevolle aanvulling worden op ons arsenaal tegen bacteriële infecties, vooral in het licht van de toenemende antibioticaresistentie.

Bacteriofagen: alternatieve vorm van infectiebestrijding

Veel gestelde vragen over bacteriofagen (fagen)

Wat zijn antibioticum resistente bacteriën?
Dit zijn bacteriën die niet meer afgedood worden door antibiotica medicatie (geneesmiddel). Hierdoor gaat bijvoorbeeld een blaasontsteking, huidontsteking, longinfectie of oorontsteking niet over.

Wat zijn de nadelen van antibiotica?
Antibioticagebruik is essentieel in de behandeling van bacteriële infecties. Er zijn echter ook aanzienlijke nadelen en bijwerkingen verbonden aan het gebruik van antibiotica. Dit zijn de belangrijkste nadelen van antibiotica:

Resistentieontwikkeling: Het overmatig of onjuist gebruik van antibiotica kan leiden tot de ontwikkeling van antibioticaresistentie bij bacteriën. Resistentie kan ervoor zorgen dat bepaalde antibiotica niet langer effectief zijn, wat de behandeling van infecties bemoeilijkt.
Breed spectrum en verstoring van microbiota: Veel antibiotica hebben een breed werkingsspectrum, wat betekent dat ze niet alleen pathogene bacteriën doden, maar ook nuttige bacteriën in het lichaam. Dit kan leiden tot verstoringen in de normale microbiota, vooral in de darmen (microbioom) en vagina (vaginale bioom).
Allergische reacties: Sommige mensen kunnen allergische reacties ontwikkelen op bepaalde antibiotica, variërend van milde huiduitslag tot ernstige reacties zoals anafylaxie. Het is belangrijk om medische hulp te zoeken als er tekenen van een allergische reactie optreden.
Gastro-intestinale bijwerkingen: Antibiotica kunnen gastro-intestinale bijwerkingen veroorzaken, zoals misselijkheid, braken, diarree en buikpijn. Dit kan te wijten zijn aan verstoringen in de darmflora.
Toxische effecten: Sommige soorten antibiotica kunnen toxische effecten hebben op specifieke organen, zoals de lever of de nieren, vooral bij langdurig gebruik of bij hoge doses.
C. difficile-infecties: Het gebruik van antibiotica kan de balans in de darmflora verstoren en de kans op Clostridium difficile (C. difficile) infecties vergroten. Deze infecties kunnen ernstige diarree veroorzaken en leiden tot risicovolle complicaties.
Overmatig gebruik en onnodig voorschrijven: Overmatig gebruik van antibiotica of het voorschrijven van antibiotica wanneer ze niet nodig zijn, draagt bij aan antibioticaresistentie en vergroot het risico op bijwerkingen zonder enige therapeutische meerwaarde.
Interacties met andere medicijnen: Antibiotica kunnen interageren met andere geneesmiddelen die een persoon mogelijk gebruikt, waardoor de effectiviteit van beide kan verminderen of bijwerkingen kunnen optreden.
Verlies van nuttige bacteriën in het milieu: Het gebruik van antibiotica bij dieren in de landbouw en de veehouderij draagt bij aan de verspreiding van antibioticaresistentie en het verlies van nuttige bacteriën in het milieu.

Wat zijn bacteriofagen?
Bacteriofagen, ook wel fagen genoemd, zijn virussen die specifiek bacteriën infecteren. Ze vormen een natuurlijke vijand van bacteriën en spelen een cruciale rol bij het reguleren van bacteriële populaties. Een bacteriofaag (faag) is een klein virus dat alleen een specifieke bacterie infecteert. Het heeft een eiwitmantel met daarin genetisch materiaal (DNA). De meeste fagen hebben een “staart” die hen
toelaat genetisch materiaal in hun gastheer te injecteren.

Hoe werken bacteriofagen?
Bacteriofagen infecteren bacteriën en hebben twee belangrijke levenscycli: de lytische cyclus, waarin ze de bacterie vernietigen, en de lysogene cyclus, waarin ze hun genetisch materiaal in het bacteriële genoom integreren.

Wat is het verschil tussen bacteriofagen en antibiotica?
Antibiotica zijn chemische stoffen die bacteriën doden of hun groei remmen, terwijl bacteriofagen specifieke bacteriën infecteren en doden. Bacteriofagen hebben het voordeel van hun specifieke doelgerichtheid, wat de kans op resistentie en neveneffecten kan verminderen.

Wat zijn de voordelen van bacteriofagen?
Bacteriofagen zijn heel specifiek en doden geen ‘goede’ bacteriën die in en op een menselijk lichaam leven. Antibiotica doen dit wel. Hierdoor kan er bijvoorbeeld een onbalans ontstaan in de darmen en vagina. Desondanks zijn antibiotica vooralsnog een eerste keus bij de behandeling van de meeste soorten infecties.

Wat is faagtherapie?
Bacteriofaagtherapie is het gebruik van “goede” virussen (bacteriële virussen) om antibioticaresistente of chronische bacteriële infecties te behandelen. Als de patiënt een bacteriële infectie heeft, wordt de corresponderende lichaamsvloeistof gekweekt om de bacteriën te identificeren die hun lichaam infecteren. Na het kweken worden de gekweekte bacteriën gecoat met verschillende fagen om te zien of ze door de fagen kunnen worden gedood. Zodra een gevoelige bacteriofaag is geïdentificeerd, wordt deze gebruikt om de infectie te behandelen.

Hoe werkt bacteriofaagtherapie?
Bacteriofagen (fagen) zijn de natuurlijke vijanden van bacteriën. Strikt lytische fagen herkennen en infecteren hun doelbacterie, waardoor de bacterie wordt omgezet in een ‘faag-producerende machine’. Uiteindelijk barst de bacterie open en komen nieuwe fagen vrij in de omgeving, waarna ze andere bacteriën kunnen infecteren en het proces zich kan herhalen.

Het therapeutisch potentieel van fagen blijkt uit onder andere:

Het vermogen tot ‘zelf-amplificatie’. Dit draagt bij aan de werkzaamheid van faagtherapie en onderscheidt fagen van conventionele antibiotica.
De aanwezigheid van depolymerases op de staartstructuren bij sommige fagen, die de extracellulaire matrix van biofilmvormende bacteriën kunnen degraderen.
De hoge specificiteit van fagen voor hun bacteriële gastheer. Humane cellen of de humane bacteriële flora worden niet beïnvloed door fagen. Hierdoor ontstaat er minder snel een onbalans.
Het feit dat faagtherapie niet wordt beïnvloed door antibioticaresistentiemechanismen.

Welke soorten bacteriële infecties kunnen worden behandeld met bacteriofagen?
Bacteriofagen kunnen in theorie worden ingezet tegen een breed scala aan bacteriële infecties. Recente onderzoeken hebben veelbelovende resultaten laten zien bij de behandeling van infecties in wondgenezing, luchtwegen, voedselvergiftiging, urineweginfecties, bloedinfecties en nog veel meer soorten infecties.

Zijn er bijwerkingen bij het gebruik van bacteriofagen?
Hoewel bacteriofagen over het algemeen als veilig worden beschouwd, kunnen individuele reacties variëren. Bijwerkingen blijken tot nu toe zeldzaam. Mogelijke zeldzame bijwerkingen kunnen zijn: immuunreacties, koorts, of lokale kort durende irritatie op de plaats van toediening.

Kunnen bacteriofagen menselijke cellen infecteren?
Nee, dat kan niet. Bacteriofagen kunnen alleen hun eigen gastheer bacterie aanvallen en doden. Fagen zijn voor onze eigen cellen geheel ongevaarlijk.

Hoe worden bacteriofagen geproduceerd voor therapeutisch gebruik?
Bacteriofagen kunnen op verschillende manieren worden geproduceerd, waaronder isolatie uit de natuurlijke omgeving, genetische modificatie en geavanceerde productiemethoden in laboratoria. De keuze van de productiemethode hangt af van het beoogde gebruik en de specifieke bacteriestam.

Wat zijn de uitdagingen bij het gebruik van bacteriofagen in de klinische praktijk?
Uitdagingen omvatten onder andere het selecteren van geschikte fagen voor specifieke infecties, het omgaan met bacteriële evolutie en resistentie, evenals het ontwikkelen van gestandaardiseerde productie- en kwaliteitscontroleprocessen.

Zijn bacteriofagen beschikbaar voor klinisch gebruik?
Jazeker! In diverse delen van de wereld worden bacteriofagen al jarenlang succesvol klinisch gebruikt, vooral daar waar antibioticaresistentie een groot probleem is. Echter, de regulering en acceptatie variëren sterk tussen landen. Behandelingen met bacteriofagen worden op dit moment onder andere gegeven in Georgië (Eliava Instituut, Tblisi), Polen (Phage Therapy Unit, Wrocław, Krakau en Częstochowa) en België (UZ Leuven en Militair Hospitaal Koningin Astrid in Brussel).

Wat is de toekomst van bacteriofagentherapie?
De toekomst van bacteriofagentherapie lijkt veelbelovend, met voortdurend onderzoek naar verbetering van productiemethoden, het begrijpen van immunologische reacties, en het ontwikkelen van gestandaardiseerde protocollen. Bacteriofagen kunnen een waardevolle aanvulling worden op de conventionele behandeling van bacteriële infecties.

Kan ik in Nederland een behandeling met fagen krijgen?
Bacteriofagen worden in Nederland gezien als medicijn, maar zijn helaas nog niet goedgekeurd door de Nederlandse instanties. Door diverse zorgverleners en onderzoekers wordt er hard gewerkt om dit zo snel mogelijk mogelijk te maken. Bij SHE Health Clinics en onze zusterorganisatie FemTrials richten wij ons op onderzoek naar het gebruik van fagen voor de behandeling van bacteriële infecties die vaak bij vrouwen voorkomen.

Welke ziekten kunnen niet behandeld worden met faagtherapie?
Bacteriofaag cocktails zijn uitsluitend voor bacteriële infecties, niet voor virale of schimmelinfecties. Enkele veel voorkomende bacteriële ziekte-uitzonderingen zijn: de ziekte van Lyme, tuberculose, chlamydia, mycoplasma, ureaplasma, en H. Pylori. Er zijn echter aandoeningen waarbij fagen kunnen worden gebruikt voor een gunstig effect als aanvulling op de hoofdbehandeling die voor de aandoening wordt voorgeschreven.

Wat kost een behandeling met bacteriofagen in het buitenland?
Een fagentherapie behandeling kan enkele duizenden euro’s kosten. Vraag jouw verzekeraar of dit wordt vergoed. Indien faagtherapie in de toekomst op grote schaal gebruikt gaat worden, dan zullen de behandelkosten aanzienlijk kunnen gaan dalen.

Wat zijn uitdagingen in het toepassen van bacteriofagen?
Hoewel bacteriofagen veelbelovend zijn, zijn er ook uitdagingen en beperkingen, zoals de complexiteit van selectie, productie, en mogelijke immuunresponsen, die zorgvuldig moeten worden aangepakt in verdere ontwikkelingen en toepassingen. Om fagen therapeutisch te kunnen gebruiken, moeten ze (1) bij voorkeur lytisch zijn, (2) de bacteriële gastheer efficiënt doden en (3) volledig gekarakteriseerd zijn om bijwerkingen uit te sluiten. Het ontwikkelen van therapeutische fagen vereist daarom een gecoördineerde inspanning van meerdere belanghebbenden.

Info of afspraak?

Wil je meer informatie of een afspraak maken met een vrouwelijke arts of medisch specialist? Neem dan contact met ons op via 085-2019275 of via ons contactformulier.

Meer lezen?