Vijfjaarlijkse prijzen van de fnrs 2020

(Bron FNRS)

Jean-François Collet, professor in de biochemie aan de Faculteit Geneeskunde van de UCLouvain en mededirecteur van het de Duve Instituut, heeft de Joseph Maisin-prijs (fundamentele biomedische wetenschappen) gewonnen voor zijn onderzoek naar bacteriën en hun reactiemechanismen op externe aanvallen. "Begrijpen hoe bacteriën zichzelf verdedigen, is de sleutel om ze te ontwapenen."

Vind hier het interview met Jean-François Collet gemaakt door de FNRS en uitgezonden op CanalZ op 26-10-2021 (in het Frans): Z-Extra Prix Quinquennaux

Bacteriën, was dat een vroege roeping?

"Helemaal niet! Ik ben een bio-ingenieur van opleiding (aan de UCLouvain), en ik heb mijn doctoraatsthesis gedaan over een menselijk enzym waarvan de deficiëntie de oorzaak is van stofwisselingsziekten. Maar toen ik een postdoc begon te overwegen, woonde ik, bijna per ongeluk, een lezing bij over eiwitvouwing, gegeven door een absoluut fascinerende oude Duitse professor, die met een besmettelijke passie sprak over dit wetenschapsgebied dat ik nauwelijks kende. Toen ik ernaar luisterde, zei ik tegen mezelf: “Dit is wat ik wil doen! Dus ging ik hem na de les opzoeken en vroeg hem waar ik voor een postdoc op dit gebied terecht kon. Hij nam een ​​blanco vel papier, waarop hij tien namen schreef, en naast één van die namen - James Bardwell van de Universiteit van Michigan - krabbelde hij drie sterren en vertelde me dat het zijn eerste keus was, een bacteriespecialist. Maar bacteriën spraken me niet aan! Dus nam ik één voor één contact op met alle andere onderzoekers op zijn lijst, en een aantal was bereid me te verwelkomen, maar zonder echt enthousiasme. Ik besloot toen om nummer 10 op mijn lijst te e-mailen en twee uur later belde James Bardwell me vanuit Michigan om me te vertellen dat hij me verwachtte!!

En was het in zijn lab dat u verliefd werd op Escherichia coli?

"Inderdaad, ja, en ik ben niet bang om het te zeggen, want mijn vrouw, die me naar de Verenigde Staten vergezelde - twee van onze vier kinderen zijn daar geboren - heeft het vanaf het begin geweten! Ik werd verliefd op Escherichia coli, een bacterie waar ik nog steeds aan werk. Het is een klein organisme dat me zeer aanspreekt, vooral omdat ik van nature nogal ongeduldig ben. En bacteriën groeien heel snel. Je legt ze de avond voordat je naar huis gaat in de couveuse en de volgende dag heb je resultaten. Escherichia coli is voor mij gemaakt: we hebben elkaar nooit verlaten, zelfs niet na mijn terugkeer naar België.

"Een bacterie is een eencellig organisme, veel eenvoudiger dan onze eigen cellen, die een kern hebben, mitochondriën, een reticulum... dus verschillende compartimenten. Een bacterie is een soort zak met daarin de complete kit voor zelfstandig leven, namelijk DNA, RNA, eiwitten. En ik, - of liever wij, want het is echt teamwork - wij werken aan wat de Gram-negatieve envelop wordt genoemd.

Is het een familie van bacteriën?

"Gram-negatieve bacteriën vormen eigenlijk één van de twee grote families van de bacteriële wereld, en Escherichia coli is één van de belangrijkste vertegenwoordigers. Ze danken hun naam aan een kleurtechniek die meer dan een eeuw geleden is ontwikkeld door de Deense arts en bacterioloog Hans Christian Gram. De gebruikte kleurstof is gentiaanviolet. De bacteriën die de paarse kleur behouden, zijn de Gram-positieve bacteriën, degenen die het verliezen zijn de Gram-negatieve bacteriën. In die tijd hadden onderzoekers geen andere manier om bacteriën te classificeren. Pas in de jaren zestig en door de komst van elektronenmicroscopie konden ze zien hoe de envelop om hen heen eruit zag. En om te beseffen dat hun verschillende gedrag naar gelang de Gram-kleuring werd verklaard door verschillen in de lagen van deze envelop.

Bedoelt u dat de zak omgeven is door meerdere lagen?

"Precies. In het geval van Gram-negatieve bacteriën is de zak omgeven door drie lagen, waardoor ze bijzonder moeilijk aan te vallen zijn. Ik vergelijk ze vaak met een versterkt kasteel omringd door drie muren, dus bijzonder goed beschermd. En wat me fascineert is dat we mannen - of vrouwen - de ruimte in sturen, maar we weten nog steeds niet hoe bacteriën hun buitenste omhulsel bouwen. Ze zijn echter overal, bacteriën, in ons, op ons en zelfs in het kleinste hoekje van de planeet. Als ik tegen je praat, heb ik het tegen bacteriën omdat je, net als ik, net als wij allemaal, meer bacterieel dan mens bent: in een menselijk lichaam zijn er tot tien keer meer bacteriën dan menselijke cellen! Sommige zijn onschadelijk, andere nuttig en andere zijn nog steeds gevaarlijk, zelfs dodelijk. Maar zonder hen zou het leven zoals we het kennen onmogelijk zijn! En toch blijven ze een mysterie...

Een mysterie dat opwindend genoeg is om je jarenlang bezig te houden?

"“Tien, twintig of zelfs dertig jaar, ja, zonder twijfel. Toen Neil Armstrong in 1969 op de maan liep, moet hij iets ongelooflijk opwindends hebben gevoeld, want hij was de eerste. Welnu, op ons kleinste niveau, wanneer één van mijn studenten de eerste is die één van de vele mysteries van bacteriën ontrafelt, ervaren we dezelfde opwinding, we beleven dezelfde opwinding van ontdekking. Je hoeft niet de ruimte in om een grote stap te zetten. Een stap die andere stappen mogelijk maakt, nog belangrijker. Dat is mijn belangrijkste motivatie.

« Onderzoek kun je niet leren door syllabi te lezen. Je moet vasthoudend zijn, een beetje bekrompen, niet te snel opgeven, het doel in de verte onderscheiden en tegen jezelf zeggen: "Ik kom er wel, ook al kost het me jaren" J.-F. Collet

Hebt u er meer?

"Drie, eigenlijk. De eerste is dan de opwinding van ontdekking. De tweede, in een academisch laboratorium als het mijne, is om jonge onderzoekers op te leiden in de nauwkeurigheid van wetenschappelijk onderzoek, dat echt kritisch denken en echte rationaliteit vereist. En de derde is om mezelf en mijn team in dienst te stellen van de samenleving, want de ontdekkingen van vandaag bereiden anderen voor op morgen. We hopen dat onze expertise zal bijdragen aan de ontwikkeling van een nieuw antibioticum of aan de optimalisatie van bacteriële cellen voor de productie van antilichamen tegen ziekten zoals kanker ... Als we weten dat bacteriën al de helft van de eiwitten produceren die voor therapeutische doeleinden worden gebruikt, is deze derde motivatie niet de minste...

Maar als u het mysterie van de eerste muur hebt opgelost, blijven er twee over.

"Ik weet niet eens of we er ooit zullen komen, maar we mogen niet opgeven, want we moeten de realiteit onder ogen zien. Onze soort zwerft al zo'n 200.000 jaar over de planeet en tot 1940 waren de belangrijkste doodsoorzaken van de mens niet kanker of hartaandoeningen, maar bacteriële of virale infecties. Het is dus 80 jaar geleden dat de dingen veranderden dankzij antibiotica, die letterlijk een revolutie teweegbrachten in het menselijk leven op aarde. Maar in 80 jaar zijn bacteriën erin geslaagd om wapens te vinden tegen bestaande antibiotica, terwijl wij de zoektocht naar nieuwe antibiotica op vliegtuigmodus hebben gezet. Het resultaat: over 20, 30 of 40 jaar dreigen we een post-antibioticumtijdperk binnen te gaan.

Waarom is men gestopt met zoeken?

"Omdat het niet winstgevend is voor farmaceutische bedrijven. Een ​​nieuw antibioticum ontwikkelen kost tussen de 1 en 2 miljard, maar vroeg of laat worden de bacteriën er resistent tegen, waardoor het bedrijf de kosten niet terugverdient. Als we kijken naar de weinige kleine bedrijven die de afgelopen 5 jaar nieuwe antibioticamoleculen op de markt hebben weten te brengen, dan is de meerderheid nu failliet. Wat betreft het stimuleren van dit onderzoek met financiële prikkels, daar denken beleidsmakers over na, maar het wonderrecept is nog niet gevonden. Dit is dezelfde houding als die van de vernietiging van de maskers vóór de huidige pandemie: zolang het probleem er niet is, sluiten we onze ogen! Het is een beetje ontmoedigend, maar zolang we op het slagveld blijven, hebben we in ieder geval het gevoel dat we iets doen! En we hebben al mooie ontdekkingen gedaan.

Bij voorbeeld?

"'Ik ga er twee noemen. Tot ons werk van vijf of zes jaar geleden, wist niemand dat Escherichia coli hun buitenmuur versierden met schattige kleine eiwitten. Eiwitten die plotseling potentiële doelwitten worden voor nieuwe antibiotica. Dit is een ontdekking - natuurlijk als team gedaan - waar ik enorm trots op ben! En toen realiseerden we ons ook dat door de lengte te veranderen van de pilaren die de buitenste omtrekwand van Gram-negatieve bacteriën aan hun tussenwand bevestigen, we de afmetingen van de bacteriële omhulling zelf konden veranderen, en daarmee deze verzwakken ...

Heeft u nooit uw geluk willen beproeven in een ander gebied?

"Nee. Ik blijf in de bacteriologie, omdat ik deze micro-organismen erg leuk vind. En ik vind altijd studenten die zich aangetrokken voelen tot dit aspect van de biomedische wetenschap. In de middeleeuwen moest iemand die steenhouwer wilde worden een goede meester vinden om hem te leren snijden. Voor onderzoek geldt hetzelfde: je kunt het niet leren door syllabi te lezen. Je moet vasthoudend zijn, een beetje bekrompen, niet te snel opgeven, het doel in de verte zien en tegen jezelf zeggen “ik kom er wel, ook al kost het me jaren”. Maar bovenal moet je mensen zoeken om je op gang te helpen, zoals voor mij Émile Van Schaftingen in België en Jim Bardwell in de Verenigde Staten. Nu is het mijn beurt om studenten te initiëren. En, zowel menselijk als wetenschappelijk, is dit één van de mooiste dingen die we kunnen doen ...

De motivatie van de Jury van de Joseph Maisin Prijs (Fundamentele Biomedische Wetenschappen)

De ontdekkingen van professor Collet hebben het mogelijk gemaakt om op consistente en uitgebreide wijze nieuwe fundamentele cellulaire mechanismen bloot te leggen, waaronder een nieuwe route die periplasmatische eiwitten resistentie geeft tegen reactieve zuurstofverbindingen, evenals de bèta-barrel-machinerie (BAM) die de eiwitten van de buitenste membraan assembleert en het RcsF-lipoproteïne naar het celoppervlak transporteert, waar het fungeert als een sensor voor schade aan de celenvelop. Deze bevindingen effenen de weg voor de ontwikkeling van een nieuwe klasse van antibacteriële middelen.