Door Debora Mackenzie

Een nieuw type botulinumtoxine – de dodelijkste stof die we kennen – is ontdekt. Omdat er nog geen tegengif voor bestaat, is de DNA-sequentie die erachter zit, achtergehouden voor openbare databanken. Dit is de eerste keer dat een sequentie uit veiligheidsoverwegingen geheim is gehouden.

Een injectie van slechts 2 miljardste gram, of het inademen van 13 miljardste gram, van het eiwit botulinum, geproduceerd door de bodembacterie Clostridium botulinum, is dodelijk voor een volwassene. Het gif blokkeert de afgifte van acetylcholine, de chemische stof die door de zenuwen wordt afgescheiden en de spieren laat werken. Mensen die het per ongeluk binnenkrijgen, zoals kan gebeuren wanneer de bacterie in voedsel groeit, ontwikkelen botulisme en sterven vaak aan verlamming.

Slachtoffers worden behandeld met monoklonale antilichamen, dat zijn kunstmatig geproduceerde immuun-eiwitten die reageren met de zeven families van botulinum – genaamd A tot G – die tot nu toe zijn ontdekt.

Stephen Arnon en collega’s van het California Department of Public Health in Sacramento melden deze week dat zij een 8e toxine – type H – hebben gevonden in de uitwerpselen van een kind dat de typische symptomen van botulisme had.

Geheimzinnige sequentie

Het team heeft het bacterieel DNA dat codeert voor het toxine gesequeneerd, en vond dat het een aparte tak vormt op de botulinum stamboom.

Het nieuwe toxine reageerde slechts zwak met enkele van de standaard antilichamen die werden geleverd door de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in Atlanta, Georgia. Geen van deze antilichamen beschermde muizen tegen de effecten van het toxine.

Het team probeerde ook antilichamen tegen het type H toxine in konijnen te kweken. Hoewel deze muizen beschermden, was een grotere dosis nodig dan nodig is om de families A tot G te behandelen. Verder werk om een sterker antilichaam te ontwikkelen, de productie op te schalen en het te testen op veiligheid bij mensen zal nodig zijn voordat er een effectieve remedie is voor toxine H.

Normaal gesproken zou de gensequentie van de bacteriën die het toxine maken, worden vrijgegeven aan de openbare databank GenBank, maar men besloot dat dit momenteel te riskant was.

Toxicadebat

Editors van het Journal of Infectious Diseases, waar het onderzoek werd gepubliceerd, schrijven: “Omdat er nog geen antitoxinen zijn ontwikkeld om het nieuwe C. Botulinum toxine tegen te gaan, hebben de auteurs uitvoerig overleg gehad met vertegenwoordigers van tal van geschikte Amerikaanse overheidsinstanties.”

Daartoe behoorden het laboratorium voor infectieziekten van het Amerikaanse leger, het Amerikaanse ministerie van Binnenlandse Veiligheid, de Centers for Disease Control and Prevention en diverse andere gezondheidsafdelingen van de overheid.

De instanties keurden de deze week gepubliceerde papers goed, maar zonder de gensequentie voor het toxine. Deze zal worden gepubliceerd zodra een effectieve behandeling beschikbaar is.

Dual use research

Publicatie van de sequentie zou “een onmiddellijk en ongewoon ernstig risico voor de samenleving” hebben opgeleverd, zei David Relman, van de Stanford University in een begeleidend commentaar. Relman was een van de zes leden van een Amerikaanse regeringscommissie die het vorig jaar oneens waren met een besluit om onderzoek te publiceren waaruit bleek hoe de dodelijke H5N1 vogelgriep gemakkelijk overdraagbaar kan worden gemaakt tussen zoogdieren.

Dit onderzoek werd “zorgwekkend onderzoek voor tweeërlei gebruik” genoemd, omdat het de mogelijkheid in zich draagt van gebruik voor zowel snode als wetenschappelijke en medische doeleinden.

Het idee van een bioterrorist die botulinum in voedsel stopt – door bijvoorbeeld een paar gram in een melkwagen te laten vallen – is een aloude nachtmerrie van bioveiligheidsexperts.

Arnon’s team waarschuwt dat er waarschijnlijk nog andere botulinum toxinen in de natuur zijn, wachtend om ontdekt te worden.