Universiteit Leiden | Bij ons leer je de wereld kennen. Universiteit Leiden | Bij ons leer je de wereld kennen.

Leer Gilles van Wezel kennen en ontdek hoe je antibiotica vindt

Antibiotica worden gemaakt door grondbacteriën, overal om ons heen. Die moet je dus aan het werk zetten. En daar is biologie op de allerkleinste schaal voor nodig.

Lees hier meer over Gilles van Wezels baanbrekende onderzoek naar antibiotica, over verwant onderzoek en onderwijs aan de Universiteit Leiden en de impact die dat heeft.
 

 

Bij ons leer je de wereld kennen

Onderzoek: bacteriën die levens redden

Onze gezondheid is in gevaar. Er duiken steeds meer ziekenhuisbacteriën op die resistent zijn geworden tegen antibiotica. Wetenschappers zijn daarom hard op zoek naar meer en vooral naar nieuwe antibiotica.

Gilles van Wezel, hoogleraar Moleculaire Biotechnologie, doet baanbrekend onderzoek naar de bacteriën die antibiotica produceren. Daarbij probeert hij zowel nieuwe antibiotica te vinden, als de productie van al bekende antibiotica te verbeteren. Veel antibiotica worden juist door bacteriën gemaakt. Deze antibiotica-producerende bacteriën vinden we in grond, zelfs in een lepeltje tuinaarde. Lees hier het verhaal over de zoektocht van Van Wezel en zijn collega’s.

Wie is Gilles van Wezel Bekijk video

Van de huidige antibiotica wordt ongeveer 70 procent geproduceerd door bacteriën die actinomyceten worden genoemd. Het merendeel van deze actinomyceten zijn de zogeheten streptomyceten. Deze bacteriën komen veelvuldig voor in allerlei soorten grond, maar bijvoorbeeld ook in modder vele kilometers onder de oppervlakte van de oceaan.
In één lepeltje tuinaarde zitten al honderden actinomyceten. Ze produceren antibiotica in hun strijd om het bestaan met andere bacteriën. Bekende voorbeelden van die antibiotica zijn erythromycine (voor behandeling van luchtweginfecties), tetracycline  (voor de bestrijding van meerdere bacteriële infecties), vancomycine (lange tijd beschouwd als laatste redmiddel tegen ziekenhuisbacteriën) en streptomycine (het eerste medicijn tegen tuberculose). Maar het aantal ziekteverwekkers dat resistent is tegen deze antibiotica, neemt snel toe. Daarom is er grote behoefte aan nieuwe antibiotica en hun producenten, de actinomyceten.

Hoe maken grondbacteriën antibiotica?
De productie van antibiotica hangt samen met de complexe levenscyclus van deze bacteriën. Na de ontkieming van een spore ontstaat in de grond een dradennetwerk, het zogenaamde mycelium. Dit lijkt op het ondergrondse deel van een paddenstoel. Zodra het voedsel in de bodem opraakt, vormt de actinomyceet boven de grond een zogeheten luchtmycelium: een wit, donzig dradennetwerk. Het luchtmycelium vormt sporen die door wind of insecten worden verspreid en jaren kunnen wachten tot er voldoende voedsel is om te ontkiemen. Om dit luchtmycelium (en dus uiteindelijk sporen) te kunnen vormen, recyclet de streptomyceet het oude mycelium om aan de nodige bouwstoffen te komen. De voedingsstoffen die bij deze kannibalistische actie vrijkomen, trekken allerlei andere bacteriën aan die de streptomyceet zouden kunnen overwoekeren. Daarom produceert de actinomyceet diverse antibiotica (soms wel vijf tegelijk) om ongewenste gasten buiten de deur te houden. Wij gebruiken deze antibiotica om medicijnen te ontwikkelen.

Vier onderzoekslijnen: van slapende antibiotica tot verborgen bacteriën

De speurtocht naar nieuwe grondbacteriën

Gilles van Wezel onderzoekt grondmonsters die nieuwe actinomyceten bevatten. Want: deze nieuwe actinomyceten produceren hopelijk ook nieuwe antibiotica.

Er is een betere kans om nieuwe antibiotica te vinden als de grond afkomstig is uit verafgelegen, onontgonnen plaatsen zoals woestijnen, hooggebergten of oceanen.

Meer over De speurtocht naar nieuwe grondbacteriën

Antibiotica wakker schudden

Toen een decennium geleden het erfelijk materiaal van de streptomyceet was ontrafeld, bleek tot ieders verbazing dat dit informatie bevatte voor het aanmaken van veel meer antibiotica dan we dachten. Het blijkt dat veel actinomyceten zogeheten ‘slapende antibiotica’ hebben. Dat wil zeggen dat de actinomyceten ze wel kunnen maken, maar het niet doen. Dat komt waarschijnlijk omdat ze daarvoor bijzondere groeiomstandigheden nodig hebben en pas als we die kennen, kunnen de bijbehorende antibiotica worden ontdekt.

Meer over Antibiotica wakker schudden

Productie verhogen

Van Wezel wil niet alleen antibiotica vinden en bacteriën ‘wakker schudden’. Hij wil ook graag zoveel antibiotica kunnen maken als nodig zijn. Daarom grijpt hij in in de natuur.

Streptomyceten zijn bacteriën die in de grond leven en veel antibiotica en enzymen produceren. Die enzymen worden gebruikt in de wasmiddelen- en voedingsindustrie. Gilles van Wezel zoekt daarom naar manieren om de groei van streptomyceten in fermentoren (grote kweekvaten voor micro-organismen) te verbeteren.

Meer over Productie verhogen

Fundamenteel onderzoek: de bouw van het leven bestuderen

Gilles van Wezel onderzoekt streptomyceten niet alleen om méér of nieuwe antibiotica of enzymen te krijgen. Hij hoopt ook meer te weten te komen over het complexe proces van celdeling in het algemeen.

Meer over Fundamenteel onderzoek: de bouw van het leven...
‘Op zoek naar de Heilige Graal’

Onderwijs: 'Zien hoe studenten zich ontwikkelen, is echt heel mooi'

Als hoogleraar Moleculaire Biotechnologie neemt Gilles van Wezel veel studenten mee in zijn fascinerende wereld. Hij geeft les aan bachelor- en masterstudenten van verschillende opleidingen, waaronder Biologie, Life Science & Technology en Chemie. Ook begeleidt hij studenten tijdens practica in het laboratorium. “Studenten zijn heel belangrijk”, zegt hij. “Ik let goed op wat ik zeg, vanuit de gedachte: ‘Snappen ze dat wel?’. Ik vind het echt heel leuk en heel mooi om hun ontwikkeling te zien.” Ook neemt Van Wezel buitenlandse studenten onder zijn hoede. “Je kunt niet zeggen: ‘Hier zijn de pipetten’ en hoppa. Ze komen speciaal voor jou, moederziel alleen uit het buitenland.”

Internationaal onderzoek Bekijk video

Opleidingen op het gebied van ziektebestrijding
Hoe je mensen gezond maakt en houdt, kun je vanuit verschillende invalshoeken bestuderen. De Universiteit Leiden biedt een breed palet aan opleidingen. Ben je bijvoorbeeld geboeid door de vraag hoe mensen ziek worden en hoe je ze kunt genezen, denk dan aan studies als Geneeskunde, Bio-Farmaceutische wetenschappen of Biomedische wetenschappen. Wil je weten hoe het leven ontstaat en zich ontwikkelt, dan zijn opleidingen zoals Biologie of Life Science & Technology misschien iets voor jou.

Bio-Farmaceutische Wetenschappen : je wordt opgeleid tot onderzoeker om nieuwe, betere en veiligere medicijnen ontwikkelen.

Biomedische Wetenschappen : deze opleiding richt zich op het gezonde en zieke lichaam. Hoe reageert ons lijf op ziektes? Wat zijn oorzaken van ziektes? Je wordt opgeleid tot onderzoeker die precies weet hoe het menselijk lichaam in elkaar zit.

Biologie : tijdens de opleiding Biologie leer je om het leven te bestuderen met de blik van een wetenschapper. Waarom zijn dingen zoals ze zijn, hoe werken ze en hoe zijn ze ontstaan?

Geneeskunde : zieke mensen beter maken, dat is wat je leert in deze opleiding. Je gaat onder meer in op de vraag hoe het komt het dat sommige mensen meer vatbaar zijn voor het krijgen van een bepaalde ziekte dan anderen.

Informatica : geneeskundig onderzoek kan niet zonder specialisten, die computerprogramma’s kunnen schrijven om onderzoeksinformatie te ontsluiten. Met deze opleiding word jij die specialist.

Life Science & Technology : al het leven is opgebouwd uit cellen. Wat zijn cellen precies, hoe gedragen ze zich, en hoe kunnen we die kennis gebruiken om mensen te genezen? Dat zijn vragen die worden behandeld in deze opleiding.

Molecular Science & Technology : in deze opleiding leer je de fundamentele, industriële en maatschappelijke facetten van de scheikunde kennen, waardoor je als chemicus fundamenteel onderzoek kunt verrichten op het gebied van volksgezondheid.

Klinische Technologie : geavanceerde scans en op maat 3D-geprinte kunstorganen. Medische technologie is niet meer weg te denken uit de zorg. Deze innovatieve behandelmethoden vragen echter om een nieuw soort medisch professional. Iemand met medische én technische kennis, die de brug slaat tussen de techniek en de patiënt.

Meer onderzoekers van ziekteverwekkers en ziektebestrijders

  • Sandra Bernards
  • Jeroen Corver
  • Tom Ottenhof
  • Young Hai Choi
  • Dennis Claessen
  • Jaap van Dissel
  • Thomas Hankemeijer
  • Aart Hendriks
  • Paul Hooykaas
  • Bram Koster
  • Ed Kuijper
  • Annemarie Meijer
  • Hermen Overkleeft
  • Peter Punt
  • Arthur Ram
  • Herman Spaink
  • Wiep Klaas Smits
  • Marcellus Ubbink
  • Rob Verpoorte
  • Ad IJzerman

Sandra Bernards Onderzoeker Medische Microbiologie bij het Leids Universitair Medisch Centrum, projectleider Multiresistente bacteriën

Onderzoekt antibiotica resistente bacteriën die bijvoorbeeld enzymen produceren welke antibiotica kunnen inactiveren.

Jeroen Corver Senior onderzoeker Medische Microbiologie bij het Leids Universitair Medisch Centrum

Onderzoekt hoe het komt dat de bacterie Clostridium difficile, verantwoordelijk voor darminfecties, steeds ziekmakender wordt.

Tom Ottenhof Hoogleraar Immunologie, in het bijzonder tegen mycobacteriën, Leids Universitair Medisch Centrum

Onderzoekt de afweer tegen ziekten als tuberculose, lepra en salmonella. Wil zo betere behandelingen en vaccins ontwikkelen.

Young Hai Choi Assistent professor Metabolomics bij het Instituut Biologie Leiden

Onderzoekt structuur en functie van nieuwe stoffen die worden geproduceerd door planten en bacteriën. Werkt nauw samen met Gilles van Wezel.

Dennis Claessen Onderzoeker Moleculaire en Ontwikkelingsgenetica bij het Instituut Biologie Leiden

Onderzoekt de eiwitten die groei en ontwikkeling van streptomyceten regelen, in het bijzonder eiwitten die de oppervlaktestructuur bepalen.

Jaap van Dissel Hoogleraar Infectieziekten bij het Leids Universitair Medisch Centrum

Onderzoekt preventie en behandeling van ziekten veroorzaakt door micro-organismen.

Thomas Hankemeijer Hoogleraar Analytische Bioscience bij het Leiden Academic Centre for Drug Research (ACDR)

Spoort in het lichaam signaalstofjes voor ziekten en voor de werking van medicijnen op.

Aart Hendriks Hoogleraar Gezondheidsrecht bij het Leids Universitair Medisch Centrum en de Faculteit der Rechtsgeleerdheid

Bestudeert de juridische aspecten van de ontwikkelingen op het terrein van de biologie en de geneeskunde.

Paul Hooykaas Hoogleraar Moleculaire Biotechnologiën bij het Instituut Biologie Leiden

Onderzoekt hoe bacteriën genen en eiwitten overdragen op andere organismen, waardoor die ziek worden.

Bram Koster Hoogleraar Moleculaire Celbiologie bij het Leids Universitair Medisch Centrum

Bestudeert cellulaire structuren om inzicht te krijgen in de bouw van de cel. Werkt samen met Gilles van Wezel aan celdeling en celskelet.

Ed Kuijper Professor Experimentele Bacteriologie bij het Leids Universitair Medisch Centrum

Onderzoekt diverse infectieziekten. Is gespecialiseerd in infecties van het maag-darmkanaaal en nieuwe diagnostische technieken.

Annemarie Meijer Hoogleraar Immunobiologie bij het Instituut Biologie Leiden

Onderzoekt de afweer tegen bacteriële infecties. Gebruikt hierbij de zebravis, waarvan het immuunsysteem lijkt op dat van de mens.

Hermen Overkleeft Hoogleraar Bio-organische Synthese bij het Leiden Institute of Chemistry (LIC)

Maakt moleculen om nieuwe antibiotica te ontwerpen. Net als Gilles van Wezel lid van het platform Chemische Biologie.

Peter Punt Buitengewoon hoogleraar Biotechnologie, Instituut Biologie Leiden

Wil beter inzicht verkrijgen in de productie van proteïnen in schimmels. Door deze kennis kunnen er betere medicijnen worden gemaakt.

Arthur Ram Universitair hoofddocent Moleculaire Microbiologie en Biotechnologie bij het Instituut Biologie Leiden

Onderzoekt groei en ontwikkeling van draadachtige schimmels. Kijkt daarbij onder meer naar celgroei.

Herman Spaink Hoogleraar Moleculaire Celbiologie bij het Instituut Biologie Leiden en Cell Observatory

Onderzoekt de afweer tegen bacteriële infecties. Gebruikt hierbij de zebravis, waarvan het immuunsysteem lijkt op dat van de mens.

Wiep Klaas Smits Senior onderzoeker Medische Microbiologie bij het Leids Universitair Medisch Centrum

Onderzoekt hoe bacteriën hun veranderende omgeving monitoren en vervolgens hun genexpressie bijstellen. Zo maken zij hun gastheren ziek.

Marcellus Ubbink Hoogleraar Eiwitchemie bij het Leiden Institute of Chemistry (LIC)

Bestudeert de structuur, dynamiek en functie van eiwitten. Onderzoekt waarom het lichaam het ene medicijn sneller afbreekt dan het andere.

Rob Verpoorte Hoogleraar Farmacognosie, Leiden Institute of Chemistry (LIC)

Onderzoekt medicinale stoffen in de natuur en past die kennis toe om geneesmiddelen te ontwikkelen.

Ad IJzerman Hoogleraar Farmacochemie bij het Leiden Academic Centre for Drug Research (LACDR)

Zoekt moleculen die resistente bacteriën hinderen, zodat deze bacteriën antibiotica niet onschadelijk kunnen maken.

Impact: invloed op de wereld

Wetenschappers van de Universiteit Leiden staan met beide benen in de wereld. De uitkomst van hun onderzoek heeft  invloed op onze samenleving. Met nieuwe kennis leren we onze wereld beter begrijpen en kunnen we deze veranderen en verbeteren.

Het onderzoek van Gilles van Wezel en zijn collega’s kan leiden tot de ontdekking van (nieuwe) antibiotica, om gevaarlijke ziekteverwekkers te bestrijden. Bovendien laat hij mensen op allerlei manieren in aanraking komen met zijn zoektocht. Via het project Antibiotica Gezocht! stelden hij en zijn teamleden een lespakket voor scholieren, waarmee ze leren hoe ze zelf antibiotica kunnen vinden. Ook bedacht het projectteam diverse tentoonstellingen over antibiotica in Museum Boerhaave in Leiden en in dierentuin Artis. Verder is Van Wezel een drijvende kracht bij het bundelen van diverse onderzoeksexpertises.

Ook vertelt hij regelmatig in de media over zijn werk. Hij hoopt dat mensen zich zo bewuster worden van het tekort aan antibiotica, de zoektocht daarnaar, en meer te weten komen over de oorsprong van deze belangrijke medicijnen.

Lees meer Maatschappelijk debat Bekijk video

De wereld van...

In Leiden leer je de wereld kennen. Leidse onderzoekers hebben contact met collega’s over de hele wereld, vaak ook uit andere (aangrenzende) disciplines. Ook Gilles van Wezel werkt samen met gerenommeerde, internationale collega’s om nieuwe antiobiotica te vinden. Op de wereldkaart hieronder  een aantal mondiale contacten van Gilles van Wezel (zoom in op de kaart om markeerpunten beter van elkaar te onderscheiden). Rode markeerpunten geven vindplaatsen van nieuwe antibiotica aan.

Mijn wereld Bekijk video