Potential targets for immunotherapy and infection imaging on the cell surface of Staphylococcus aureus

De bacterie Staphylococcus aureus is een uiterst flexibele ziekteverwekker die zich thuis voelt op het menselijk lichaam. Helaas vertoont de S. aureus bacterie in toenemende mate resistentie tegen antibiotica, waardoor infecties moeilijk te genezen zijn. De MRSA variant van S. aureus is in dit opzicht zeer berucht. S. aureus is bovendien in staat om te groeien op medische implantaten, zoals kunstknieën en -heupen. Dergelijke implantaatinfecties zijn moeilijk te genezen en in veel gevallen moet het geïnfecteerde implantaat vervangen worden. Dit is zeer belastend voor patiënten. Om deze redenen is er behoefte aan nieuwe middelen om S. aureus infecties zo vroeg mogelijk te diagnostiseren en gericht te bestrijden. Het onderzoek beschreven in dit proefschrift had tot doel om humane antistoffen tegen het oppervlak van de S. aureus bacterie te karakteriseren en te onderzoeken of ze gebruikt kunnen worden voor het opsporen van infecties. De resultaten laten zien dat eiwitten op het celoppervlak van S. aureus een mogelijk doelwit zijn voor nieuwe immuuntherapie om mensen tegen infectie te beschermen. Tevens worden twee zogenaamde monoklonale antistoffen beschreven die wellicht gebruikt kunnen worden om S. aureus infecties op implantaten te detecteren met geavanceerde beeldvormingstechnieken, zoals PET-scanning. Samenvattend kan geconcludeerd worden, dat het beschreven onderzoek een belangrijke bijdrage levert voor de ontwikkeling van nieuwe methodes om S. aureus infecties vroegtijdig op te sporen en te bestrijden.Staphylococcus aureus is an extremely adaptable pathogen and colonizer of the human body, which displays increasingly high rates of antibiotic resistance. Also, this bacterium is notorious for colonizing medical implants like artificial joints and heart valves. Such implant infections are difficult to cure, and in many cases the infected implants need to be replaced. These challenges call for the development of alternative anti-staphylococcal therapies and tools for early diagnosis of S. aureus infections. The research described in this thesis was aimed at characterizing human antibody responses to proteins exposed on the surface of S. aureus cells, and to explore the possible use of human antibodies against such proteins to detect staphylococcal infections at early stages. The results highlight particular cell surface proteins of S. aureus as potential targets for novel immunotherapies to protect humans against infection. Further, two human monoclonal antibodies (humAbs) against S. aureus surface proteins are described that may allow the non-invasive detection of infecting S. aureus by fluorescent imaging and by positron emission tomography (i.e. PET-scanning). For one of these humAbs, the potential application in infection imaging was explored in detail. Altogether, the findings described in this thesis represent important steps towards the development of novel immunotherapies against S. aureus infections and the targeted imaging of infecting staphylococci