Minder antibiotica, een betere gezondheid voor mens en dier

(02-09-2021) Hoe kunnen we dieren gezond houden met voeding zonder antibiotica? UGent-professor Marjan De Mey en Chiara Guidi onderzoeken hoe ze met COS-moleculen hun steentje kunnen bijdragen aan de strijd tegen antibioticaresistentie.

EGl2rsrW4AEshbp.jpg
Onderzoekster Chiara Guidi

Antibiotica zijn essentieel om ziektes te bestrijden en infecties tijdens operaties te voorkomen. Helaas leidt overmatig gebruik tot gevaarlijk resistente bacteriën. Daardoor worden antibiotica steeds minder doeltreffend, wat leidt tot antimicrobiële resistentie of AMR. Vandaag sterven wereldwijd jaarlijks meer dan 700.000 mensen door dit fenomeen. De inschatting is dat tegen 2050 jaarlijks 10 miljoen levens op het spel staan door de opkomst van resistente infecties. Ter vergelijking, dat zou meer zijn dan het aantal mensen dat in 2050 sterft aan kanker. Het is duidelijk dat AMR wereldwijd hoog op de agenda staat van regeringsleiders, én op die van UGent-professor Marjan De Mey en postdoctoraal onderzoeker Chiara Guidi. Zij doen onderzoek naar het efficiënt en in grote hoeveelheid aanmaken van alternatieven om op die manier dieren gezond te houden zonder antibiotica toe te voegen aan hun voeding. Want als er geen antibiotica meer toegediend worden tijdens het kweken van dieren, krijgen we als mens ook minder antimicrobiële middelen in ons lichaam. Zo kunnen we de resistentie tegen antibiotica beperken.

COS-moleculen als alternatief voor antibiotica

Het alternatief voor antibiotica in dierenvoeding vinden ze terug in COS-moleculen, ofwel chitooligosacchariden. Deze moleculen bestaan uit twee belangrijke bouwstenen, glucosamine en acetylglucosamine. Met deze bouwstenen kun je allerlei verschillende combinaties voor specifieke doeleinden maken, die werken volgens het sleutel-slotprincipe. Met een specifieke combinatie COS-moleculen creëer je een sleutel die het unieke slot van een specifiek eiwit bij planten, dieren of mensen kan openen en zo een bepaalde reactie op gang brengt. Met de juiste COS-sleutel kun je zo de immuniteit bij dieren, planten of mensen verhogen, de methaanuitstoot bij koeien reduceren, de vlees kwaliteit verhogen … of ze zelfs inzetten als probiotica. De toepassingen zijn eindeloos, zowel in farma, plantenteelt, aquacultuur, cosmetica,...

Tot nu toe werd COS vooral geproduceerd uit afval van uit garnalen en schaaldieren. Door deze schalen af te breken en te mengen met chemicaliën creëer je kunstmatig een complexe mix van COS-moleculen. Maar in dit proces heb je weinig vat op het eindresultaat. ‘Ook al doorloop je dezelfde stappen en voeg je dezelfde chemicaliën of enzymen toe, je bent nooit zeker dat de werking van de verschillende batches hetzelfde zal zijn,’ zegt Chiara Guidi, die het COS-onderzoek leidt. ‘Dus, als je een specifieke sleutel wilt, moet je heel veel gaan opzuiveren, wat hoge kosten met zich meebrengt. Door de toevoeging van chemicaliën is dit ook geen duurzame manier van werken. Bovendien is de kans op allergische reacties erg groot; dit is belangrijk als je naar humane toepassingen wilt gaan.’

Kleine celfabriekjes om COS-moleculen op te bouwen

Aan de UGent vertrekken ze vanuit het omgekeerde principe. In plaats van af te breken, bouwen ze de COS-moleculen op met behulp van micro-organismen. ‘Door gebruik te maken van het metabolisme van de micro-organismen bouwen we de COS-bouwstenen op een natuurlijke manier op. Met simpele grondstoffen als water en suiker bouwen we eigenlijk kleine celfabriekjes. En doordat we het proces zelf beter in de hand hebben, kunnen we ook makkelijker unieke COS-sleutels identificeren en creëren voor specifieke toepassingen,’ vertelt Guidi. ‘Door de hoge zuiverheidsgraad van onze moleculen is de werking ervan ook veel effectiever ten opzichte van de gecreëerde COS-moleculen op basis van afval van schaaldieren.’

Onderzoek en valorisatie

Na jaren onderzoek is de tijd rijp om de stap te zetten naar economische valorisatie. Met een Vlaio Innovatiemandaat met spin-offfinaliteit op zak kunnen Chiara Guidi en professor De Mey de commerciële toepassing van hun wetenschappelijke resultaten verder onderzoeken. ‘Het is de bedoeling dat we binnen 2 jaar een spin-off oprichten, waarmee we onze COS-moleculen effectief op de markt brengen. We zien tal van mogelijkheden in verschillende sectoren. Door exclusieve COS-moleculen uit te werken voor specifieke applicaties kunnen we strategische allianties uitbouwen en zo helpen het gebruik van antibiotica te verminderen,’ besluit Chiara Guidi. Met de hulp van business developer Nele Ameloot en het Venture Track team, dat onderzoekers die met UGent-technologie een eigen bedrijf willen starten stap voor stap begeleidt, timmeren ze verder aan de weg. 

Meer info

Ook zin om te ondernemen vertrekkende van je onderzoek ?

Meer informatie: www.ugent.be/venturetrack - www.ugent.be/iof