For å forhindre at den livsviktige antibiotikaen slutter å virke, må vi forstå hva som skjer inni bakteriene når de utsettes for antibiotika. Jeg forsker på nettopp dette.
Antibiotika kunne stoppet svartedauden
Antibiotika revolusjonerte behandlingen av bakterielle infeksjoner da de ble tatt i bruk i stor skala på midten av forrige århundre. Sykdommer som tidligere ble ansett som dødsdommer kunne plutselig behandles med en kort og enkel kur, og alt fra små kuttsår til kirurgiske inngrep ble langt mindre farlige.
Bruken av antibiotika er helt avgjørende for mange behandlinger innen moderne medisin, blant annet kreftbehandling, hjerteoperasjoner og organtransplantasjon.
I tiden før antibiotika ble tatt i bruk oppsto flere pandemier forårsaket av bakterielle infeksjoner. Mest kjent er nok svartedauden, men bakterier har også stått bak en rekke andre pest- og kolerapandemier opp gjennom historien. Takket være antibiotika truer ikke lenger disse sykdommene oss på samme måte.
Bakterier utvikler resistens i forsvar mot antibiotika
Bakterier har en iboende evne til å tilpasse seg og overleve farer i omgivelsene sine. Når de utsettes for antibiotika, aktiverer de ulike forsvarsmekanismer som kan hjelpe dem med å unnslippe døden. Noen ganger lykkes de, og det kan innebære at de utvikler resistens mot antibiotikaen, slik at de ikke lenger er sensitive til behandlingen.
Enda mer utfordrende er det at bakterier kan dele disse resistensegenskapene med hverandre, også mellom bakterier som vanligvis er harmløse. Over tid kan antibiotikaresistens spre seg i miljøet og ende opp i bakterier som forårsaker alvorlige infeksjoner. Resultatet blir da at flere typer infeksjonsbakterier blir mye vanskeligere, om ikke umulige, å behandle med medisinene vi har tilgjengelig.
Det er denne utfordringen antibiotika-uken setter søkelyset på, for å framheve behovet for å stoppe utviklingen av resistens.
Spredningen av infeksjonsbakterier med antibiotikaresistens er faktisk allerede et stort problem globalt, og omtales gjerne som en stille og oversett pandemi.
Faktaboks
Hva er antibiotika?
Når vi snakker om antibiotika tenker vi som regel på medisiner som er laget for å behandle infeksjoner forårsaket av bakterier. De fungerer altså IKKE til behandling av virusinfeksjoner. Et mer presist begrep er derfor heller «antibakterielle legemidler».
Det finnes mange ulike typer antibiotika som angriper ulike deler av bakteriene, enten for å drepe dem, eller for å hindre dem fra å spre seg videre.
Hva er antibiotikaresistens?
Bakterier kan bli resistente mot antibiotika dersom de utvikler egenskaper som lar dem motvirke eller unngå antibiotikaens virkning. Det er altså ikke vi mennesker som blir resistente, men bakteriene som kan bli resistente. Dette gjelder både infeksjonsbakterier og andre bakterier som vanligvis er harmløse for oss.
Dersom vi bruker en antibiotika som bakteriene er resistente mot, vil vi faktisk legge til rette for at infeksjonen enklere kan spre seg i kroppen, siden de vil få mindre konkurranse fra alle andre bakterier som finnes i kroppen naturlig.
Resistente bakterier tar allerede livet av millioner av mennesker hvert år
Omfattende rapporter fra de siste årene viser at godt over én million årlige dødsfall er direkte forårsaket av resistente bakterier. Tar vi med tilfeller der resistens spiller en medvirkende rolle, stiger antallet årlige dødsfall helt opp til fem millioner.
Særlig de eldre er utsatt. Dødsfall knyttet til infeksjoner med resistente bakterier har økt med 80% blant eldre over 70 år siden 90-tallet. Med en raskt aldrende global befolkning er det estimert at antallet årlige dødsfall knyttet til antibiotikaresistens kan passere åtte millioner allerede i 2050 – dersom man ikke oppnår betydelige framskritt innen behandling eller andre preventive tiltak.
Med dette bakteppet er det ikke rart at antibiotikaresistens er framhevet av WHO som en av de ti største truslene mot den globale folkehelsen, og er identifisert av EUs helseunion som en av deres topp tre prioriterte helsetrusler.
Likevel er ikke antibiotikaresistens et tema som får like mye oppmerksomhet i mediene som mange andre medisinske utfordringer. Kanskje skyldes dette at det allerede finnes behandlinger som fungerer godt mot de fleste bakterieinfeksjoner i form av nettopp antibiotika – enn så lenge. Når vi har god tilgang på en kur som fungerer føles gjerne trusselen fjern, og vi flytter heller fokuset over på de uløste gåtene.
Jeg studerer hva som skjer inni bakterier som forsvarer seg mot antibiotika
For å kunne håndtere utfordringen med resistente bakterier, er det avgjørende at vi forstår hvordan bakterier oppfører seg, og hva som skjer inni dem, når de utsettes for antibiotika. Det er nettopp dette som er motivasjonen bak min forskning.
Jeg jakter på nye måter å bekjempe infeksjonene på, og målet er å hindre at den livsviktige antibiotikaen slutter å virke.
I mitt doktorgradsprosjekt har jeg studert hvordan bakterier responderer på en type antibiotika kalt fluorokinoloner. Fluorokinoloner virker ved å ødelegge arvestoffet, DNAet, til bakteriene og dermed drepe dem. Disse er blant de mest brukte antibiotikaene i verden, og en betydelig andel av dødsfallene som skyldes antibiotikaresistente bakterier skyldes resistens mot nettopp denne typen antibiotika.
Hva skjer med DNAet inni bakteriene når det blir skadet av fluorokinoloner?
Bakterien jeg hovedsakelig har sett nærmere på er Escherichia coli, også kjent som E. coli. Som alle andre bakterier består den bare av én celle. Én enkelt E. coli-celle er bare noen få mikrometer lang – så liten at det er plass til over hundre av dem på rekke gjennom tykkelsen av en fingernegl.
For å klare å se hva som skjer inni disse bittesmå bakteriene bruker jeg derfor avanserte mikroskoper, samtidig som jeg farger DNAet for å kunne studere det.
Fluorokinoloner får DNAet til å bli superkompakt
Til vanlig er DNAet nøye organisert utover bakteriecellen i flere klumper, selv om det tilsynelatende ser ut som flokete garn. Når bakterier utsettes for antibiotika setter de i gang en respons som jeg og kollegene mine har karakterisert.
Vi har kalt denne responsen «DNA superkompaktering» – fordi bakterien rett og slett samler sammen DNAet sitt i én superkompakt kule midt i cellen.
Denne superkompakteringen skjer i form av en kontrollert DNA-omorganisering. Funnene våre tyder på at dette er en viktig del av hvordan bakteriene håndterer alvorlige skader på sitt DNA.
Hvilke komponenter bruker bakterien for å superkompaktere DNAet?
En bakterie har tusenvis av proteiner. For å finne ut hvilke av dem bakterien bruker for å gjennomføre denne superkompakteringen, har vi gjennomført en omfattende screening med nesten 4000 ulike varianter av E. coli. Hver enkelt variant mangler ett bestemt gen, og er dermed ikke i stand til å produsere ett bestemt protein.
Hvilke varianter vil ikke klare å superkompaktere DNAet sitt når de blir utsatt for antibiotika?
Ved å studere hvordan DNAet ble organisert i disse bakteriene etter behandling med antibiotika, identifiserte vi flere proteiner som er nødvendige for at superkompakteringen skal kunne gjennomføres.
Vi vet ennå ikke nøyaktig hvordan disse proteinene er involvert i superkompakteringen, og det neste naturlige steget i forskningen vil derfor være å finne ut hvilke egenskaper ved dem som gjør at de er viktige for denne responsen.
I tillegg vil det være viktig å undersøke om superkompakteringen faktisk påvirker bakterienes evne til å overleve antibiotikabehandling og utvikle resistens, eller om den bare er en respons som skjer parallelt – uten betydning for resistensutvikling.
Dersom superkompakteringen viser seg å være nødvendig for overlevelse eller resistensutvikling, kan denne responsen være et mulig nytt mål for utvikling av helt nye legemidler. Kanskje kan vi en dag finne en måte å stoppe superkompakteringen på, og dermed også hindre utviklingen av resistens?
Slik bruker du antibiotika riktig
I mellomtiden, mens vi forskere leter videre etter nye behandlingsmetoder som både kan drepe bakterier og hindre framveksten av antibiotikaresistens, er det noe du som leser kan gjøre selv.
Det viktigste er å bruke antibiotika riktig:
- Følg resepten
- Fullfør kuren
- Ikke bruk antibiotika du ikke har fått foreskrevet av en lege
- Lever restene tilbake til apoteket, så de ikke havner i miljøet der de kan bidra til økt resistens
Enkle tiltak som håndhygiene, vaksiner og å holde seg hjemme når man er syk – akkurat slik vi lærte under koronapandemien – kan også være med på å redusere behovet for antibiotika.
Antibiotika reddet mange liv da det først ble tatt i bruk, og gjør det fortsatt. For å sikre at de forblir effektive også i framtiden må vi bruke dem med omtanke. Samtidig må vi styrke forskningsinnsatsen, både på mekanismene bak resistens og på utvikling av nye antibiotika. Dette krever økt offentlig og privat investering i forskningen og tydelig prioritering fra myndighetenes side.
Hver november markerer Verdens helseorganisasjon (WHO) den globale antibiotika-uken. Målet er å rette oppmerksomheten mot denne viktige gruppen med medisiner som vi i stor grad tar for gitt, men som stadig oftere slutter å virke mot alvorlige bakterieinfeksjoner.
