Foto: Jonatan Ottesen

Snart kommer det «værvarsel» for antibiotikaresistente bakterier

UiT-forskere har oppdaget noe ved bakteriers arvestoff som har blitt oversett innen biologien til nå. Det gjør at man snart kan forutsi hvor mye en antibiotikaresistent bakterie vil spre seg.

Snart kommer det «værvarsel» for antibiotikaresistente bakterier

UiT-forskere har oppdaget noe ved bakteriers arvestoff som har blitt oversett innen biologien til nå. Det gjør at man snart kan forutsi hvor mye en antibiotikaresistent bakterie vil spre seg.


Tekst :
Kommunikasjonsrådgiver ved Seksjon for kommunikasjon, UiT Norges arktiske universitet

    Moe, Trude Haugseth ( Tekst )
Kommunikasjonsrådgiver ved Seksjon for kommunikasjon, UiT Norges arktiske universitet

Sår som ikke vil gro. Lungebetennelser som ikke går over. 700 000 mennesker dør hvert år som følge av sykdom som er motstandsdyktig mot medisiner, såkalt antibiotikaresistens. Etter hvert som stadig flere bakterier blir motstandsdyktige mot antibiotika, er problemet forventet å bli betraktelig større i årene som kommer.

Forskere ved UiT har nå funnet fram til en metode som gjør at teknisk personale enkelt kan finne ut om en nyoppdaget resistent bakterie har egenskapene til å spre seg mye, og i så fall varsle omgivelsene om den.

– Dette er en helt ny oppdagelse. Vi funnet noe som har blitt oversett innen biologien til nå, forteller forsker Vidar Sørum fra lab-benken ved UiT Norges arktiske universitet.

Metoden dreier seg om å se på arvestoffet – eller genmaterialet – til bakterien, og regne ut hvor mye den vil spre seg, gjennom en matematisk modell.

Resultatene kom ut i en fagartikkel i tidsskriftet PNAS nylig, skrevet av Sørum i samarbeid med blant annet forskere fra Spania og Sveits.

Kan hindre spredning av dødelige bakterier 

Metoden kan ha stor betydning i kampen mot antibiotikaresistens. 

– Dette gir ny innsikt i forståelsen av bakterier og hvordan de tilpasser seg omgivelsene sine, sier Sørum. 

Metoden kan brukes til å legge planer og strategier for å hindre at slike bakterier sprer seg og gjør stor skade.  

– Hvis man vet dette tidlig, er det mye lettere å sette inn tiltak og lage strategier for å forhindre spredning av i verste fall dødelige bakterier, forklarer Sørum. 

Vidar Sørum portrett lite
Post-doktor ved Institutt for farmasi, ved UiT Norges arktiske universitet.
Dette er en helt ny oppdagelse. Vi funnet noe som har blitt oversett innen biologien til
– forsker Vidar Sørum
Vidar Sørum på labben ved UiT.
Vidar Sørum har tilbragt mange timer på laben på UiT i Tromsø. Foto: Jonatan Ottesen/ UiT Norges arktiske universitet

Arvestoff-pakker bygger bro

Hvordan blir egentlig en bakterie motstandsdyktig mot antibiotika?

Som du sikkert vet, fins det enorme mengder bakterier. Du har faktisk flere bakterier på deg enn du har egne celler!

Størsteparten av problemene rundt antibiotikaresistens dreier seg om det som forskerne kaller plasmider som sprer seg.

De fleste bakterier har cirka 10–20 såkalte plasmider på seg. Det er små «pakker» av arvestoff – eller genmateriale – som finnes i mange bakterier, i tillegg til deres vanlige arvestoff. Disse små pakkene bygger «broer» mellom bakteriene og kryper over til andre bakterier, og det er slik arvestoffet med egenskapen til å motstå antibiotika sprer seg mellom bakterier.

En bakterie kan endre seg og bli motstandsdyktig mot antibiotika etter bare én slik overføring.

– Funnene våre vil gjøre det lettere å forstå om disse endringene kan oppstå, sier Sørum.

Hva er antibiotikaresistens? 

  • Bakteriers evne til å motstå effekten av antibiotika.
  • Stadig flere bakterier er nå i ferd med å bli motstandsdyktige, resistente, mot de antibiotika vi har til rådighet.
  • Det betyr at bakteriene har klart å endre seg slik at antibiotikumet har mistet sin effekt og ikke lenger dreper eller hemmer bakteriene.
Blått øye
Dominante eller vikende gener avgjør om du får blå eller brune øyne. Det samme skjer når resistens smitter andre bakterier. Foto: Mostphotos

Dominante gener vinner

For å forstå hva forskerne ser etter, må vi spole litt tilbake fra det vi lærte på skolen om gener. Husker du eksemplet om at brune øyne er dominante – sterkest – og blå øyne er ressessive, som betyr vikende, eller svakest? Arvestoff for brune øyne vil derfor «vinne over» arvestoff for blå øyne, dersom en av partene i et foreldrepar har brune øyne, og den andre har blå.

Slik er det også med de små «pakkene» med arvestoff, plasmidene, som sprer seg mellom bakteriene.

Derfor, hvis plasmider som er motstandsdyktige mot antibiotika kommer over til en bakterie som har dominante – altså sterkt – arvestoff fra før av, vil bakterien ikke bli motstandsdyktig av å ha den nye plasmiden der. Da er det lav sannsynlighet for at resistensen vil spre seg, og bli et problem. Hvis den samme plasmiden derimot kommer til en bakterie som har ressessive eller vikende arvestoff fra før, vil det være mye større sannsynlighet for at resistensen vinner fram og sprer seg raskt til andre.

Hva er et plasmid?

  • En liten genetisk enhet eller “pakke” bestående av arvemateriale (DNA) som finnes i mange bakterier.
  • Plasmider har få gener, de opptrer i tillegg til det vanlige arvematerialet (kromosomer) og de fleste er ringformete. 
  • Plasmider er ikke nødvendig for normal overlevelse, men kan tilføre bakterien nyttige egenskaper slik som å være motstandsdyktig mot antibiotika. 
Pipett på lab
På laboratoriet undersøkes bakterier, arvestoffet deres, og hvordan resistens overføres mellom bakteriene. Sørum og kollegene har gjort oppdagelser om bakteriers genmateriale som tidligere ikke har vært kjent. Foto: Jonatan Ottesen/ UiT Norges arktiske universitet

Voilá: Bakterievarsel!

Det er også en fordel at utstyret man trenger for å finne ut av dette, er forholdsvis enkelt og ikke veldig dyrt. Etter hvert som vi får mer kunnskap om dette, vil det derfor være mulig å ta i bruk for mange.

Utstyret som trengs er en datamaskin med et program som beregner spredning gjennom matematiske modeller, og litt laboratorieutstyr, som reagensrør og mikroskop.

Og voilá! Forskere eller teknikere over hele verden kan lage lokale og globale «værvarsler» for spredning av en nyoppdaget, resistent bakterie!

Her kan du lese fagartikkelen til Vidar Sørum og kollegene: 

Genetic dominance governs the evolution and spread of mobile genetic 2 elements in bacteria

Henter trillebårer med antibiotika uten resept

– Antibiotikaresistens er et stort globalt problem, og det fins ikke gode fellestiltak i verden enda dessverre, sier Sørum.

Det er stort overforbruk av antibiotika som gjør at noen bakterier utvikler resistens mot det. Det største overforbruket finnes i dyre- og matproduksjon.

I land som for eksempel India og Kina kan folk bare hente ut trillebår-lass med antibiotika på apoteket, uten resept – både til seg selv og til husdyrene sine. Gjennom kloakk og utslipp fra landbruket, havner rester av medisinen i naturen.

– I utgangspunktet har disse bakteriene altså ingenting med sykdom å gjøre. Men plasmidene med resistens som kan sitte fast i dem, kan komme i magen til en person gjennom mat, og så bryte ut når kroppen får en bakterieinfeksjon, for eksempel av ellers ufarlig urinveisinfeksjon, forklarer Sørum.

Han mener at vi må fortsette å være bekymret for problemet i framtida.

– Men kampen mot antibiotikaresistens vil bli enklere med et verktøy som kan forutsi hvordan disse bakteriene sprer seg, avslutter Sørum.

Labyrint er et kunnskapsmagasin
fra UiT Norges arktiske universitet.

Redaksjon: Seksjon for kommunikasjon – UiT
Kontakt: Karine N. Aarskog
Webutvikling: Lars Nordmo