Kva er antibiotika?
Antibiotika blir brukt til å behandle bakterieinfeksjonar hos dyr og menneske. Antibiotika er stoff som drep bakteriar utan å gjere skade på dyr og menneske. Antibiotika verkar ikkje på virus. Bakteriar har ulike måtar å bli motstandsdyktige – resistente – mot antibiotika.
Antibiotikaresistens ikkje noko nytt
Alexander Fleming som i 1928 oppdaga teknologien som førte til verdas første trygge antibiotikum penicillinet, sa allereie i 1945, tre år etter at det var kome på marknaden, at verda kjem til å oppleve resistens.
Artikkelserie
Universitetet i Oslo har ei rekke prosjekt innan livsvitskap som har som mål å handtere det aukande problemet med antibiotikaresistens. Dette er den andre av tre artiklar frå UiO:Livsvitenskap om temaet.
Les første artikkel: Treng større grad av digital styring for å få kontroll på antibiotikabruk.
Les tredje artikkel: UiO-forskarar angrip antibiotikaresistente bakteriar frå fleire vinklar.
Seminar
Sjå opptak av livsvitenskap i lunsjen 20.11: Antibiotikaresistens – hvor står vi nå?
Deltek i tverrfagleg miljø ved UiO
Pål Rongved si forskingsgruppe er med i det tverrfaglege endringsmiljøet Centre for Integrative Microbial Evolution (CIME) ved Det matematisk-naturvitskaplege fakultet. Målet med endringsmiljø er å stimulere til samarbeid på tvers av fagdisiplinar for ta forskinga eit steg vidare. I CIME utvekslar Rongved kunnskap og kompetanse med andre som arbeider med grunnleggande forsking på bakteriar.
– CIME er viktig fordi vi får jobbe saman med andre som ut frå ulike ståstadar prøver å forstå korleis bakteriar verker. Her har vi blant anna dei som ser på bakterieevolusjon og korleis bakteriar utviklar seg genetisk. Ein av fordelane til bakteriane når det gjeld antibiotikaresistens, er at dei kan endre på gena sina og tilpasse seg. Dei kan endre arvestoffet sitt i syklusar på nokre få år. For menneske tek dette fleire tusen år.
Sidan 1940-talet då antibiotikumet penicillin var tatt i bruk, har vi kunne bruke antibiotika til å behandle bakterieinfeksjonar. No blir stadig fleire bakteriar resistente – motstandsdyktige – mot antibiotika, slik at fleire typar antibiotika ikkje kan brukast i behandling lenger.
– Penicillinet er ein av dei største revolusjonane i legemiddelhistoria, men all antibiotika opplever før eller seinare resistens. Av den grunn har legemiddelindustrien nølt med å satse på nye produkt, og det har ikkje kome noko genuint nye antibiotika dei siste tjue åra. Vi går derfor inn en postantibiotisk æra der vi er tilbake til tida før vi hadde antibiotika å behandle bakterieinfeksjonar med, fortel Pål Rongved.
Han er professor ved Farmasøytisk institutt ved Det matematisk-naturvitskaplege fakultet ved Universitetet i Oslo (UiO) og er ein av UiO sine forskarar innan livsvitskap som arbeider med antibiotikaresistens.
Kan molekyl som øydelegg sinkbalansen i bakteriane vere løysinga?
Rongved og hans forskingsgruppe prøver å finne fram til nye stoff som kan brukast i kampen mot antibiotikaresistente bakteriar. Deira tilnærming er å bruke eit molekyl, ein så kalla sink-kelator, som kan binde metallet sink selektivt og øydelegge sinkbalansen i bakteriane.
Betalaktam-antibiotika slik som penicillin har i aukande grad blitt ineffektive på grunn av at eit enzym i bakteriane – betalaktamase – øydelegg den antimikrobielle aktiviteten til antibiotikumet.
Rongved forklarar at deira sink-kelatorar forstyrrar ei undergruppe av laktamasar – metallobetalaktamasar – som er avhengige av sink, og gjer slik at enzyma ikkje lenger kan øydelegge for antibiotikumet.
– Sink-kelatoren vår er det vi kallar ein adjuvant. Det vil seie at den må takast saman med eit anna molekyl, i dette tilfelle eit betalaktam-antibiotikum. Vår kelator har stor forsterkande effekt på antibiotika på marknaden når det blir testa på ulike bakteriar – òg dei som i utgangspunktet er resistente mot antibiotikumet.
Lang erfaring med metallkompleks
Men når ingen andre har lukkast med å lage nye antibiotika på to tiår, korleis har det seg då at Rongved har så stor tru på deira tilnærming, og korleis fekk han ideen til å bruke sink-kelator mot bakteriar?
– Eg har forska på metallkompleks i over 25 år og har jobba med det i mange år i legemiddelindustrien. I 2009 prøvde vi å finne ut om vi kunne hemme kreftceller ved å bruke sink-kelator til å endre på sinkbalansen i cellene, fortel han.
Han fortel vidare at inngangsporten til antibiotikaresistensfeltet og bruk av sink-kelator på bakteriar var at dei vart merksame på at forskar Ørjan Samuelsen og hans kollegaer ved Nasjonal kompetansetjeneste for påvisning av antibiotikaresistens (K-res) ved Universitetssykehuset Nord-Norge (UNN) i Tromsø studerte metallobetalaktamasane bakteriane bruker for å øydelegge antibiotika – og desse inneheldt to sinkatom.
– Då vi testa sink-kelatoren vår på bakteriane, fann vi overraskande ut at den hadde antimikrobielle eigenskapar. Kelatoren forstyrra sinkbalansen i bakteriane og øydela for metallobetalaktamasane.
Må teste vidare
Både bakteriar og våre celler har det til felles at dei må ha sinkbalansen i orden for å fungere normalt. Menneske har ca. 6000 enzym som er avhengige av sink. Derfor er det òg svært viktig å sjekke at sink-kelatoren ikkje er skadelege for våre eigne celler.
Forskarane har utstyrt sink-kelatoren med ein målsøkande del som gjer at den går på bakteriar og mindre på menneskeceller. No har dei begynt å teste sink-kelatoren på humane celler i laboratoriet, og så langt ser det bra ut. No skal dei teste den i større skala.
Fleire har trua på prosjektet
Rongved har fått økonomisk støtte frå fleire hald. Forskingsrådet har gitt 7,3 millionar kroner i støtte til prosjektet ZinChel gjennom sitt program BIOTEK 2021 som er Noreg si store satsing på bioteknologi. I tillegg har Novo pre-seed fonds i Danmark støtta prosjektet med 2,5 millionar danske kroner. Han er òg invitert med inn i eit stort europeisk prosjekt som bli leia frå Uppsala. I den samanheng har han starta samtalar med legemiddelfirmaet GlaxoSmithKline.
Gjennom universitetet sitt kommersialiseringsselskap, Inven2, har Rongved søkt patent på teknologien. No er han ein av dei som skal vere med i Inven2 sitt businessprogram.
