Een vampierbacterie in actie

Het team van Géraldine Laloux heeft microscopiebeelden gemaakt die tonen hoe een roofzuchtige bacterie een andere bacterie aanvalt en, als een vampier, de inhoud ervan leegzuigt om zich te voeden. Het is de eerste keer dat er ‘live’ video’s zijn gemaakt van alle stadia van de levenscyclus van een dergelijke roofbacterie.

Roofzuchtige bacteriën zijn overal om ons heen, zegt Géraldine Laloux: “Ze komen voor in meren, riolen, bodems, en ja, ze zitten ook in je tuin.” Er zijn veel soorten, die gemeen hebben dat ze zich voeden met andere bacteriën, maar met heel verschillende manieren van voortplanting en aanvallen op de prooi. Veel van deze ingenieuze levenscycli zijn nog grotendeels mysterieus.

Het team van Géraldine Laloux slaagde erin de levenscyclus van één van deze roofzuchtige bacteriën, Bdellovibrio exovorus genaamd, in beeld te brengen. De beelden laten zien hoe het roofdier zich aan zijn prooi hecht om de inhoud ervan te verteren. De roofbacterie groeit en verdeelt zich vervolgens in drie dochterbacteriën, die één voor één de prooi verlaten op zoek naar een nieuw slachtoffer. De prooi wordt leeg en dood achtergelaten. De hele cyclus duurt 4 uur.

Het team gebruikte twee geavanceerde microscopietechnieken om de beelden te maken. Met behulp van time-lapse-microscopie ‘filmden’ ze de bacteriën op micrometrische schaal (1000 keer kleiner dan een millimeter). Vervolgens zoomden ze, in samenwerking met de VUB, met cryo-elektronenmicroscopie nog eens een factor 1.000 in en visualiseerden het proces op nanoschaal.

Beelden van de prooibacteriën zonder (links) en met (rechts) de roofdierbacteriën. In de afbeelding rechts wijst de blauwe pijl naar de overblijfselen van de prooibacterie en de witte pijl naar een roofbacterie die juist gegroeid is op de prooi. Het witte schaalbalkje (linksonder) is 2 µm.

De beelden maakten ook de visualisatie mogelijk van de unieke verbinding tussen de bacteriën, waardoor B. exovorus tijdens het verteringsproces enkele uren aan zijn prooi gehecht kan blijven. De onderzoekers bestuderen deze interactie nu in meer detail met behulp van biochemische technieken om de onderliggende moleculaire mechanismen te identificeren en te begrijpen.

Kennis over de strategieën die roofzuchtige bacteriën gebruiken om andere bacteriën te doden, kunnen verschillende toepassingen hebben. Géraldine Laloux: “Ze zouden op de lange termijn kunnen worden benut om nieuwe methoden te ontwikkelen om pathogene bacteriën te bestrijden. Dergelijke nieuwe bestrijdingsmogelijkheden zijn nodig om de groeiende bacteriële resistentie tegen antibiotica te overwinnen. Daarnaast kan de kennis ook nuttig zijn in andere sectoren, zoals de beheersing van microbiële populaties in het milieu, een groot vraagstuk voor de biodiversiteit en dus voor de menselijke gezondheid.”

De bad guys in een tumor

Als de aanwezigheid van veel neutrofielen, een type witte bloedcel, wordt waargenomen in een tumor (bijvoorbeeld borst- of longkanker), is dit vaak een teken van een slechte klinische prognose. De reden is onbekend. “We begrijpen de diversiteit van menselijke neutrofielen niet volledig, noch wat neutrofielen doen met T-lymfocyten, de immuuncellen die kankercellen kunnen doden”, legt Pierre van der Bruggen uit.

De groep van Pierre van der Bruggen bestudeert neutrofielen in bloed- en tumormonsters van longkankerpatiënten. In het bloed van veel van deze patiënten hebben onderzoekers ‘lichte’ neutrofielen - met een lage dichtheid - geobserveerd, terwijl neutrofielen normaal gesproken ‘zwaar’ zijn. Sommige van deze neutrofielen met een lage dichtheid remmen de groei van T-cellen, waardoor ze niet talrijk en effectief zijn in het doden van kankercellen. “Onze zorg,” zegt Pierre van der Bruggen, “was dat sommige neutrofielen met een lage dichtheid de groei remmen en andere niet, en ik kon ze niet van elkaar onderscheiden. Ons werk heeft markers aan het licht gebracht die het mogelijk maken om twee soorten neutrofielen met lage dichtheid in het bloed te onderscheiden: volwassen neutrofielen, die de proliferatie van T-lymfocyten onderdrukken, en onrijpe neutrofielen, die geen onderdrukkend vermogen hebben.”

De groep van Pierre van der Bruggen (vierde van links), met Frank Aboubakar Nana helemaal rechts.

De groep zet het werk voort met een klinische studie onder leiding van Dr. Frank Aboubakar Nana, die halftijds bij het Instituut en halftijds in het Saint-Luc ziekenhuis werkt als specialist in longkanker. Frank Aboubakar Nana: “Vóór immunotherapie meten we de aanwezigheid van onrijpe en rijpe lichte neutrofielen in het bloed van patiënten, om te zien of dit de respons op de behandeling voorspelt. In een tweede studie bestuderen we tumorweefsel na behandeling met immunotherapie. Dit is pas onlangs mogelijk geworden, omdat immunotherapie nu is goedgekeurd als neoadjuvante behandeling (behandeling vóór de operatie) voor longkanker. »

Het is moeilijk om neutrofielen te bestuderen omdat ze erg kwetsbaar zijn. Ze moeten kort na de monstername en volgens speciale procedures worden geanalyseerd. Pierre van der Bruggen: “Het is soms een nachtmerrie om zulke kwetsbare cellen te bestuderen, maar het is wel belangrijk werk. Er bestaat een grote diversiteit onder neutrofielen. Als we weten wat de ‘good guys’ en de ‘bad guys’ zijn, kunnen we beter bepalen wat de beste behandeling voor een patiënt is.”

Een foto van neutrofielen met hun kenmerkende meerlobbige kern in blauw.

1974 – 2024 : 50 jaar de Duve Instituut

In 1968 werd de officiële splitsing tussen de Katholieke Universiteit Leuven (KUL) en de université catholique de Louvain (UCL) een feit. UCL vestigt zich in een nieuwe stad: Louvain-la-Neuve, maar ook in Sint-Lambrechts-Woluwé voor zijn faculteit medische wetenschappen. Christian de Duve werkte toen 6 maanden per jaar in Leuven en 6 maanden aan de Rockefeller University in New York. Hij greep de verhuizing aan om te proberen al het fundamentele biomedische onderzoek onder één dak samen te brengen, gebaseerd op de structuur van de Rockefeller University. “Het was een gekke weddenschap. Ik zei tegen de academische autoriteit: jullie doen de ruwbouw, het enige wat ik vraag zijn bakstenen en beton. Ik zorg voor de rest en vind het geld om de laboratoria te voltooien en uit te rusten. Opmerkelijk feit: ze accepteerden het. » (uit: “Portrait de Nobel: Christian de Duve”, Aurélie Wijnants 2012)

In het begin heette het Instituut ICP (Instituut voor Cellulaire Pathologie) en omvatte het 4 laboratoria, geleid door Christian de Duve, Joseph Heremans, Michel De Visscher en Carlo Cocito, en verder werkten Henri-Géry Hers, Henri Beaufay en Jacques Berthet als onafhankelijke onderzoekers in het laboratorium van Christian de Duve. Ze behoorden allemaal tot de UCLouvain. Vanaf het begin was het een partnerschap met de UCL, maar er werd duidelijk afgesproken dat het Instituut wetenschappers van buiten de universiteit zou kunnen rekruteren en ook open zou staan ​​voor andere financieringsbronnen. Christian de Duve had twee grote gebouwen van zes verdiepingen onderhandeld, waarvan aanvankelijk alleen de eerste drie verdiepingen bewoond waren.

De bouwwerf in Sint-Lambrechts-Woluwe in 1973. De witte pijl geeft het gebouw van het ICP (de Duve Instituut) aan.

De ruimte, faciliteiten, sfeer, Nobelprijs en reputatie van de wetenschappers maakten het nieuwe Instituut aantrekkelijk voor andere onderzoekers. In 1978 besloot het Ludwig Instituut voor Kankeronderzoek een afdeling binnen het ICP op te richten. De leiding kwam in handen van Thierry Boon-Falleur, een getalenteerde onderzoeker van het Pasteur Instituut in Parijs. Deze laatste volgde in 1984 Christian de Duve op als directeur van het ICP. De samenwerking met het Ludwig Instituut was en is nog steeds van grote waarde voor het onderzoek.

Emile Van Schaftingen volgde Thierry Boon-Falleur op en was van 2004 tot 2019 directeur van het Instituut. In 2007 werd het ICP omgedoopt tot de Duve Instituut. Momenteel staat Benoit Van den Eynde in voor het management ervan.

In de loop der jaren is het aantal laboratoria en onderwerpen die aan het Instituut worden bestudeerd, toegenomen. En daarmee nam de diversiteit toe. Terwijl aanvankelijk de meeste leden mannen uit België waren, heeft het Instituut vandaag medewerkers van meer dan 40 verschillende nationaliteiten en een verdeling vrouwen-mannen van 53%-47%.

Rijksregisternummer

Als donateur profiteert u van een fiscale reductie ter hoogte van 45% van het gedoneerde bedrag.

Om ervoor te zorgen dat dit voordeel automatisch in uw belastingaangifte wordt opgenomen, vereist de FOD Financiën dat wij het rijksregisternummer van elk van onze donateurs doorgeven. Zonder deze informatie moet u ervoor zorgen dat u uw belastingaangifte handmatig corrigeert en uw fiscaal attest toevoegt.

Indien u een schenking heeft gedaan en een fiscaal attest wenst te ontvangen, gelieve uw rijksregisternummer door te geven aan: philanthropy@deduveinstitute.be. Wij behandelen uw gegevens vertrouwelijk.