Antibiotikaresistens er en alvorlig trussel mot folkehelsen. Når antibiotika ikke virker, kan vi risikere å miste behandling for mange typer infeksjoner. Folk kan dø, der de tidligere ville ha blitt reddet.
Et eksempel er bakterien E. coli, som er den vanligste årsaken til urinveisinfeksjon, og som kan bevege seg videre inn i blodbanen i kroppen din.
Hva skjer om urinveisinfeksjon ikke kan behandles?
Noen varianter av E. coli-bakterien står imot de fleste typer antibiotika.
– Da har vi et svært begrenset utvalg av antibiotika igjen å bruke. Derfor ønsker vi sjelden å måtte ty til disse siste-skanse antibiotika, siden bakterien kan bli mer og mer resistent mot det siste vi har å bruke. Bruker vi antibiotikaen for ofte, kan vi etter en stund ende med ikke å ha noen fungerende behandling. Da kan en urinveisinfeksjon som hos noen blir en mild infeksjon, utvikle seg til en alvorlig trussel hos de som har dårligere immunforsvar, som eldre og de som har kreft, forklarer professor Ørjan Samuelsen fra Universitetssykehuset Nord-Norge (UNN).
Samuelsen har sammen med professorene Jukka Corander fra Institutt for medisinske basalfag på UiO og Pål J. Johnsen fra UiT jobbet med å finne nye måter å angripe de resistente bakteriene på. Nå har de tre og forskerteamet deres gjort et lovende funn.
Fant DNA-deler i E. coli som lager giftstoffer
En av de vanligste metodene bakterier bruker for å kunne stå imot antibiotika, er å motta resistensgener fra andre bakterier. Disse ligger ofte på ringer av arvestoffet DNA som er uavhengige av vertscellens kromosomer. Derfor kan de raskt hoppe mellom celler. Disse ringene kalles plasmider.
I en ny studie publisert i Nature Communications dykket forskerteamet lengre ned i detaljene hos det totale arvestoffet til E. coli-bakteriene enn forskere har gjort før dem.
Med hjelp av siste generasjon sekvenseringsteknologi, studerte de komplette kromosomer sammen med plasmider i 2000 prøver fra norske pasienter som hadde fått en infeksjon.
– Plasmider utvikler seg raskt, og kan spre seg mellom forskjellige bakteriestammer. Vi brukte nye analysemetoder vi selv hadde utviklet til akkurat dette formålet, siden variasjon i DNA fra plasmider som regel oppfører seg annerledes enn variasjonen vi ser mellom kromosomer. Vi fikk studert hvordan plasmidene forflyttet seg, og hva som hindret dem. Det var her vi gjorde lovende funn. Vi fant E. coli-plasmider med gener som produserer giftstoffer som tar over og utkonkurrerer andre beslektede bakterier, forteller Corander på Avdeling for biostatistikk ved UiO.
Testet giftstoffet på antibiotikaresistente E. coli
Av tolv forskjellige giftstoffer de fant i plasmidene, var det særlig én variant som så ut til å kunne ha betydelig effekt.
– Vi dyrket flere typer av multiresistente E. coli i skåler i laboratoriet, og tilsatte giftstoff produsert av stammene med en bestemt type av plasmid. Da fant vi at giftstoffet danket ut de antibiotikaresistente bakteriene, forteller Johnsen.
Dette kan bane veien for nye måter å behandle infeksjoner på, med persontilpasset medisin som en slags «missiler».
Funnene kan minske bruken av antibiotika som dreper for mye
Et mål verden over er å kunne minske bruken av såkalt bredsprektret antibiotika. Bredspektret antibiotika virker på mange ulike bakterier, og brukes når det ikke er klart hvilken variant du er blitt syk av. Utfordringen med slik antibiotika er at den ofte dreper litt for mye. Den tar ikke bare de kjipe bakteriene, men fjerner også mange nyttige bakterier.
– Blant annet dreper bredspektret antibiotika som oftest denne E. coli-bakterien med giftstoffer, som ville vært naturens våpen. Vi må jo behandle infeksjoner, men bruker vi isteden persontilpasset medisin som «missiler» med tilpasset antibiotika, kan de nyttige bakteriene få bli igjen. Tanken er at vi kan få bakteriestammer som er mindre farlige for mennesker, til å utkonkurrere de farligere variantene. Da kan vi bremse spredningen av infeksjoner som er vanskelige å behandle, forklarer Corander.
Corander, Johnsen og Samuelsen håper at denne strategien også kan fungere mot bakterien Klebsiella pneumoniae. De ønsker å teste giftstoffene mer framover.
Klebsiella kan gi deg både lungebetennelse, hjernehinnebetennelse, urinveisinfeksjon og infeksjoner i blodbanene og leveren. Visse antibiotikaresistente varianter av Klebsiella har av WHO blitt klassifisert som en alvorlig trussel mot folkehelsen. På intensivavdelinger på sykehus rundt i verden sliter helsepersonellet stadig mer med denne bakterien.
Legene må vite hvilken variant av E. coli pasienten har, for å sette inn presise medisiner
For å komme dit at persontilpasset medisin kan settes inn mot de kjipeste E. coli-bakteriene, må forskerne utvikle ulike presisjonsmedisiner mot variantene som finnes.
– Så må diagnostikken ved E. coli-infeksjoner bedres, slik at legene vet hvilken medisin de må gi, sier Samuelsen.
Studien, som er gjort i samarbeid med blant annet Wellcome Sanger Institute, UiT, UNN og et titalls sykehus rundt om i Norge, har resultert i en ny, detaljert oversikt over variasjon i det totale arvestoffet til E. coli. Forskerne kan for eksempel se hvordan enkelte genetiske varianter av bakteriene har utviklet seg gjennom de siste 300 årene. Dette unike DNA-datamaterialet kommer til å være en viktig kilde framover for forskere i bakteriegenetikk og mikrobiologi internasjonalt, understreker Corander.
Studien er finansiert med midler fra Trond Mohn forskningsstiftelse.
E. coli
- E. coli-bakterier finnes normalt i tarmen
- De er den vanligste årsaken til urinveisinfeksjon globalt
- Den kan havne i blodbanene i kroppen din
- Infeksjonen kan bli alt fra mild til alvorlig
- Særlig for de med nedsatt immunforsvar, som eldre og kreftsyke, kan det bli alvorlig
Les mer:
Plasmid-driven strategies for clone success in Escherichia coli