Antibiotikaresistens er blitt et enormt helseproblem i verden. Introduksjonen av nye antibiotika p? markedet stuper. Det er bare funnet opp to genuint nye antibiotika i l?pet av de siste 30 ?rene. Samtidig blir bakteriene stadig flinkere til ? utvikle resistens.
– Bakteriene er de eldste cellene p? jorden. Helt siden tidenes morgen har bakteriene sl?ss mot hverandre og andre mikroorganismer i naturen. De kan fordoble seg p? under ett minutt og har derfor store muligheter til ? endre seg i senere generasjoner. Kommer vi med et nytt antibiotikum, kan bakteriene snu seg rundt mye raskere enn vi mennesker kan og utvikle en ny, biologisk mekanismene som motvirker det nye antibiotikumet, forteller professor P?l Rongved ved Farmas?ytisk institutt p? Universitetet i Oslo.
Forstyrrer sinkbalansen
Sammen med postdoktor Alexander H?gmoen ?strand pr?ver han ? forhindre at resistens utvikler seg s? raskt. De er n?dt til ? tenke nytt.
Mye av antibiotikumet som kommer p? markedet, er hentet rett fra en soppkultur eller i jordbakterier som har v?rt i naturen lenge. Selv om det syntetisk blir gjort sm? forandringer med antibiotikumet, vil bakteriene fortsatt komme opp med resistens.
– Vi har designet en gruppe molekyler som bakteriene ikke kjenner igjen fra naturen. En av mekanismene til disse molekylene, er at de kan binde seg til sink, ogs? i bakteriene. Da forstyrrer de den livsviktige sinkbalansen i bakteriecellen, og dermed ogs? bakteriens evne til ? ?delegge antibiotika.
?strand og Rongved jobber med den st?rste klassen av antibiotika, de s?kalte beta-laktamantibiotika, hvor blant annet det klassiske penicillinet tilh?rer. Ved ? kombinere disse antibiotiske stoffene med molekylet som forskerne har syntetisert p? laben, hemmer det veksten til bakteriene.
– Det syntetiske stoffet v?rt ser ut til ? eliminere resistensen hos bakteriene, slik at noen moderne antibiotika kan begynne ? virke igjen. Klarer vi ? motvirke normal sinkmengde inne i bakteriecellene, er v?r hypotese at det vil bli vanskeligere for bakteriene ? utvikle resistens, sier ?strand.
Fra kreft til livsfarlige bakterier
Det hele startet med et doktorgradsarbeid om kreft og sink, som de ikke fikk s? gode resultater med. Under et kjemiseminar m?tte forskerne ?rjan Samuelsen fra Universitetssykehuset i Nord-Norge. Samuelsen er sjef for K-res-laboratoriet, som samler alle de nye, farlige bakteriene fra pasienter i Norge – et stort bibliotek med resistente bakterier.
– Vi kom i snakk med milj?et i Nord-Norge og forskere fra Kjemisk avdeling p? UiT, og fikk gr?nt lys for ? evaluere stoffene vi forsket p?, hos dem, i h?p om at det kanskje var mulig ? bruke sinkbindere sammen med antibiotika i stedet. Det var da det virkelig begynte ? ta av, forteller Rongved.
Forskerne fikk tilgang p? et helt bibliotek av kliniske isolater. Og kombinert med antibiotikumet meropenem, gav forskernes eget sinkbindende molekyl gode resultater.
– Meropenem er et antibiotikum som legene sterkt begrenser bruken av. De har det ?i skuffen? p? sykehuset og sparer det til eventuelle krisesituasjoner, av frykt for at bakteriene skal bli resistente mot det. Medisinen har v?rt p? markedet i omtrent ti ?r, men bruken er sv?rt begrenset. Man m? havne p? sykehuset med livstruende sykdom for at det skal bli brukt, sier Rongved.
N?r Samuelsen tester dette antibiotikumet p? de farlige bakteriene, virker det ikke. Bakteriene er allerede resistente.
– Men da vi tilsatte stoffet v?rt, begynte legemiddelet ? virke igjen.
Jakten p? den riktige dosen
Prosjektet har n? kommet s? langt at forskerne ikke er i tvil om at stoffet virker. N? g?r de mot en preklinisk fase, hvor de m? bevise at det er stabilt, trygt og sikkert. Neste steg er ? teste stoffet ut p? levende rotter, i friske, humane leverceller og i kreftceller. Samtidig jobber forskerne hele tiden med ? finne det optimale molekylet og den rette dosen. B?de for mye og for lite sink er nemlig skadelig for menneskecellene.
– Det var internasjonalt kjente forskere som mente at slike metallbindere ville v?re farlige overfor v?re egne celler – at vi aldri ville f? registrert det som et legemiddel. Men giftighet er et dosesp?rsm?l. Derfor har vi testet det p? humane celler og har f?tt sv?rt gode resultater. Vi har ogs? sett at kreftceller, som er mye mer f?lsomme enn friske celler, t?ler ? bli utsatt for stoffet i sm? mengder. At vi n? har funnet et stoff som ogs? v?re egne, syke celler t?ler, og som virker mot de mest aggressive bakteriene, er sv?rt lovende, sier Rongved.
Forstyrrer balansen
Men n?r bakteriene er s? smarte og dyktige til ? utvikle resistens, hvordan kan forskerne da v?re sikre p? at de ikke blir motstandsdyktige mot ogs? dette stoffet?
– Mens vanlig antibiotika vanligvis angriper ett bestemt sted i bakteriecellene, med kun en metode, angriper vi noe som bakteriene er avhengige av flere steder. Reduserer vi sinkkonsentrasjonen i cellene, vil det forstyrre hele balansen. Bakteriene vil kanskje klare ? utvikle resistens mot dette stoffet etter hvert, men vi tror det vil ta lengre tid enn det som er vanlig i dag – ogs? fordi vi bruker et syntetisk stoff som ikke bakteriene kjenner fra f?r, sier ?strand.
Forskerne gl?der av entusiasme og har stor tro p? at pasienter en gang vil kunne f? nytte av stoffet. Ofte kan det ta rundt ti kostbare ?r ? utvikle nye medisiner. Men ved sykdommer som er ekstreme, livstruende eller utgj?r store helseproblemer, som for eksempel kreft, er situasjonen en annen. Da gir gjerne myndighetene tillatelse til ? teste nye legemidler p? pasienter tidligere enn normalt. Det samme vil kunne gjelde medisiner som virker mot resistente bakterier.
– En av grunnene til at resistensproblemet har eksplodert de siste tre til fem ?rene, er overforbruket av antibiotika i verden. Det er stort behov for nye l?sninger. Hvis resultatene v?re fortsetter ? utvikle seg i riktig retning, tror jeg vi kan teste dette p? mennesker innen fem ?r, sier P?l Rongved ambisi?st.