Biotechnologie
Bacteriophagen kunnen de schade veroorzaakt door fracking verminderen, een berucht verdeelde praktijk
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Biotechnologie om vervuiling door fossiele brandstoffen te beperken
De opkomst van de productie van schalieolie en -gas in de VS heeft een grote verandering teweeggebracht in het wereldwijde energielandschap. Het heeft in één keer de dalende productie in de VS omgekeerd, aangezien de productie van conventionele olie- en gasvelden begon af te nemen in de jaren 70.
Bron: EIA
De productie van schalieolie gaat ook gepaard met een enorme waterconsumptie, met 1,3 miljard vaten water gebruikt voor stimulatie van productiewell, evenals een jaarlijks volume aan geproduceerd water (PW) van 1,6 miljard vaten.
Dit geproduceerde water (PW) is het belangrijkste milieubelasting van de schalie-industrie (negerende koolstof- en methaanemissies). Het bevat ionen (zouten) evenals vluchtige organische verbindingen (VOCs), koolwaterstoffen en andere organische verbindingen, waardoor een zeer complexe chemische mix ontstaat. Deze mix is ook een perfecte broedplaats voor bacteriën.
Momenteel wordt PW vaak verwerkt en opnieuw geïnjecteerd in olieputten om de druk in het schalieoliereservoir te behouden. Het probleem is dat de bacteriële proliferatie veel problemen kan veroorzaken, van buiscorrosie door Pseudomonas aeruginosa die ijzer oxideert tot Bacillus megaterium die koolwaterstoffen afbreekt, het uiteindelijke doel van schalieolie-extractie.
Om dit op te lossen wordt PW gedesinfecteerd met verschillende methoden, waaronder oxidatiemiddelen (ozon, permanganaat en waterstofperoxide) of glutaraldehyde, hypochloriet, perazijnzuur en andere biociden; al deze verbindingen zijn energie‑intensief om te produceren en kunnen zelf vervuilend zijn.
Erger nog, de bacteriën evolueren snel om zich aan te passen, waardoor steeds hogere concentraties nodig zijn om de efficiëntie te behouden. Dit is vergelijkbaar met de opkomst van antibioticaresistentie in ziekenhuizen.
Een nieuw type bacteriedoder, een klasse van virussen genaamd bacteriophage, zou kunnen worden ingezet om het probleem op te lossen.
(we bespraken bacteriophagen in de context van antibioticaresistentie en therapie in “Creating Living Antibiotics: BiomX vs Armata (PHGE ) ”)
Bacteriophage tegen bacteriën
Bacteriophage zijn virussen die gespecialiseerd zijn in het infecteren van bacteriën en zijn ongevaarlijk voor andere levensvormen. Ze vermenigvuldigen zich door hun genetisch materiaal in de bacterie te injecteren, waardoor de bacterie meer bacteriophage moet maken.
Ze functioneren via een ‘slot en sleutel’-systeem, voornamelijk afhankelijk van de interactie van het fag met receptoren op het oppervlak van de bacteriële cel. Dit betekent dat de meeste bacteriophage ultra‑gespecialiseerd zijn en vaak slechts één bacteriesoort targeten.
Aangezien bacteriophage zelf ‘levend’ zijn, kunnen ze co‑evolueren met de bacteriën en zich aanpassen aan de meeste weerstand die zou ontstaan bij het gebruik van chemicaliën of antibiotica.
Bron: Britannica
Bacteriophage staan ook bekend om hun werking zelfs in vijandige omgevingen, zoals zout water, hoge temperaturen of extreme pH‑waarden. Ze kunnen dus een perfecte optie zijn om bacteriën in schalie‑productiewater te doden.
Bacteriophage om afvalwater te zuiveren
Onderzoekers van de University of Texas en de Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña in de Dominicaanse Republiek hebben het potentieel van bacteriophage tegen Pseudomonas aeruginosa en Bacillus megaterium onderzocht. De twee bacteriën werden gekozen vanwege hun bijdrage aan problemen bij de verwerking van schaliewater en vanwege de commerciële beschikbaarheid van bacteriophage die hen targeten.
De onderzoekers toonden aan dat in aanwezigheid van fag, P. aeruginosa niet kon prolifereren in het afvalwater. Voor B. megaterium bleek een mengsel van 2 fagsoorten, genaamd Slash en Palmer, effectiever te zijn dan een enkele fagbehandeling om de bacterie te elimineren.
Toekomstige vooruitgang met bacteriophage
Om deze oplossing breder geaccepteerd te krijgen, is massaproductie van de fag en een protocol om ze op te nemen in de verwerking van schalie‑afvalwater nodig.
Een andere beperking is dat elke bacteriophage zeer specifiek is voor een bacteriesoort, dus het targeten van andere bacteriën vereist een grotere fagbank en meer commercieel beschikbare fag dan momenteel beschikbaar.
In elk geval bewijst dit het potentieel van een biologische optie bij de verwerking van schalie‑productiewater, waardoor de behoefte aan vervuilende en energie‑intensieve chemische behandelingen sterk wordt verminderd.
Bacteriophage bedrijven
Veel bedrijven werken aan bacteriophage‑technologie, maar slechts een paar zijn beursgenoteerd. De meeste richten zich op therapeutische toepassingen, omdat deze een veel winstgevender marktsegment vormen, hoewel ook een markt die onder strengere regelgeving valt.
1. BiomX
PHGE Prijsgrafiek
BiomX is een bacteriophagebedrijf dat zich richt op de behandeling van antibiotica‑resistente infecties gerelateerd aan cystic fibrosis en Staphylococcus aureus‑infecties bij diabetische voetosteomyelitis (DFO).
Er zijn 17.000 cystic fibrosis‑patiënten in de VS en West‑Europa met chronische PsA‑infecties, wat een potentiële commerciële kans van $1,6 billion wereldwijd creëert.
DFO is de oorzaak van de meerderheid van de 160.000 onderbeenamputaties bij diabetische patiënten jaarlijks in de VS, wat een potentiële commerciële kans van $2 billion wereldwijd creëert.
Bron: Biomx
In maart 2024 voegde het zich samen met zijn concurrent Adaptive Phage Therapeutics, waardoor het 2 producten in fase II van klinische proeven heeft, met resultaten verwacht in 2025.
Bron: Biomx
De eerste klinische resultaten waren veelbelovend, waaronder penetratie van biofilms (het belangrijkste probleem bij falen van DFO‑behandelingen) en een goed veiligheidsprofiel, evenals geen ontwikkeling van resistentie door de bacteriën.
BiomX kijkt ook naar een behandeling voor huidinfecties (atopisch eczeem), waarbij het onderzoek zich nog in de preklinische fase bevindt.
2. PHAXIAM Therapeutics (PHXM.PA)
Phaxiam, gevestigd in Frankrijk, is het resultaat van de fusie in juni 2023 van faggerichte bedrijven Pherecydes Pharma en Erytech Pharma .
De productielijn van het bedrijf richt zich op bacteriën die ook door BiomX worden getarget, Staphylococcus aureus en Pseudomonas aeruginosa, evenals Escherichia coli.
De meeste fase‑2 klinische proeven worden verwacht te starten in 2025.
Bron: Phaxiam
De R&D-pijplijn van het bedrijf lijkt veelbelovend, maar de daling van de aandelenkoers in de afgelopen jaren duidt op zorgen van investeerders over de financiële stabiliteit. In april 2024 kondigde het aan dat de cash runway slechts tot september 2024 reikt, en dat het “opties onderzoekt om de cash runway verder te verlengen”.
