Antibiotikaresistens truer med at gøre eksisterende lægemidler nytteløse. Derfor kan nye typer af antibiotika få betydning for millioner af menneskers helbred verden over. DTU Systembiologi har netop udviklet metode til at gensplejse ny antibiotika-type i et verdens mest avancerede fermentor-miljøer.
Jo mere vi bruger antibiotika som f.eks. Penicillin, jo hurtigere bliver befolkningen resistente over for de eksisterende behandlinger. Med mindre vi er i stand til at bekæmpe denne udvikling, kan almindelige sygdomme, som vi i dag anser for harmløse, blive alvorlige og livstruende.
Der findes to måder at forhindre antibiotikaresistens på:
- at begrænse brugen af antibiotika mest muligt
- at udvikle nye typer antibiotika
Men, understreger Anna Eliasson Lantz projektleder på EU-projektet Laptop, som netop har til formål at udvikle en ny type antibiotika:
”Selv om vi er forsigtige med brugen af den bredspektrede antibiotika, er det næppe realistisk, at vi kan undgå udbredelsen af resistens med forsigtighed alene. Behovet for nye typer af antibiotika presser sig på, hvis vi skal undgå, at folk i fremtiden dør af banale betændelsestilstande.”
Derfor kan man næsten heller ikke overvurdere vigtigheden af, at der løbende bliver introduceret nye antibiotika, og det kræver to lige vigtige indsatser at udvikle et nyt produkt: Først skal man finde et nyt stof med de rette egenskaber, og så skal man finde en måde at masseproducere på. Begge dele kræver nytænkning.
Europæisk samarbejde
Derfor er arbejdet med at udvikle nye lægemidler fra bakteriegruppen Microbispora i dette projekt også delt mellem DTU i Danmark og et antal partnere i Tyskland, Storbritannien og Italien, som alle bidrager med forskellige spidskompetencer. Projektet koordineres af den italienske virksomhed, NAICONS.
”Vores partnere i NAICONS screener for nye bioaktive stoffer og har fundet det stof, som har vist sig at være virksomt over for multi-resistente bakterier - et område hvor der selvsagt er stort behov for introduktion af nye antibiotika. I Danmark har vi et miljø af førende forskere og udstyr i international topklasse, som gør det muligt, at studere cellemetabolismen og gæringsprocessen under meget kontrollerede forhold. Derfor er vores opgave at generere viden omkring biosyntesen, undersøge hvad der kan få stammen at producere mere, og udvikle værktøjer som muliggør genmodifikation,” forklarer Anna Eliasson
DTU Systembiologis fermentorplatform, der bruges i Labtop-projektet
Gensplejsning og flux-analyse frem for petriskåle og trial-and-error
I naturen er bakteriestammer sjældent særligt produktive, og i de tilfælde hvor der er tale om bakterier, som i sidste ende skal bruges til produktion af lægemidler, er det jo ikke hensigtsmæssigt. For at producere lægemidler i stor skala og opnå tilstrækkeligt høje koncentrationer til at bruge dem i almindelig praksis, er man derfor nødt til at gøre dem mere produktive.
”Traditionelt har man groft sagt ”prøvet sig frem” for at finde måder at få stammerne til at overproducere på, og selv om det kan lyde lidt tilfældigt, findes der endog ganske effektive og avancerede metoder, der reelt er baseret på, at man prøver sig frem ved at udsætte bakteriestammer for bestråling eller mutagene kemikalier.” Siger Anna Eliasson
Det er bare en tidskrævene metode, hvor det nogle gange er svært at styre udviklingen af bakteriestammen. Til sammenligning er det hurtigere og mere kontrolleret at gå ind og lave specifikke ændringer i stammens regulering af metabolismen ved hjælp af gensplejsning.
Og det er en metode, som i dette projekt allerede har vist sig særdeles lovende.
”Jeg er utrolig glad for at kunne meddele, at vi på nuværende tidspunkt og på meget kort tid er nået langt i vores forståelse af metabolismen og nu ved, hvordan vi kan gensplejse bakterien Microbispora og derved optimere antibiotikaproduktionen. Det er aldrig gjort før.”
Ikke blot det konkrete resultat, men også fremgangsmåden kan få afgørende betydning i forhold til at sikre, at der løbende kan introduceres nye typer af effektive antibiotika, som der endnu ikke er udviklet resistens overfor.
Men slutter Anna Eliasson Lantz:
”Vi er endnu på det indledende forskningsstadie, og selv om det ser lovende ud, er der stadig meget, som skal testes og afklares, før vi med sikkerhed ved hvornår og om, der kommer konkrete lægemidler ud af projektet i første omgang.”