Nytt verktøy for å bekjempe dødelige bakterier

Hopp til innhold

Forskere har lenge ment at flere vil dø av resistente bakterier enn kreft i 2050 dersom utviklingen fortsetter.

Problemet er at flere og flere bakterier er i ferd med å utvikle resistens mot antibiotika. Vårt fremste våpen mot lungebetennelse, hjernehinnebetennelse og infeksjoner er i ferd med å miste sin kraft.

Forskere verden over jobber med å finne løsninger, og en av de viktigste oppgavene er å forstå svakhetene til de antibiotikaresistente bakteriene.

Amerikanske forskere har derfor tatt i bruk genredigeringsverktøyet CRISPR på en helt ny måte. Dette verktøyet, kalt Mobil-CRISPRi, kan gjøre oss i stand til å finne svakhetene.

Den kunnskapen kan gjøre det mulig å forbedre de antibiotiske stoffene vi allerede har. Det gir oss håp om at vi kan finne nye angrepspunkter mot en rekke infeksjonssykdommer i fremtiden.

Antibiotikaresistens

Alexander Fleming oppdaget Penicillin i 1928. Det var et vidundermiddel som drepte bakterier og tok knekken på infeksjoner.
I 1945 fikk han en nobelpris for oppdagelsen, men han advarte allerede da mot resistens.
Når vi behandler med antibiotika, prøver bakteriene å beskytte seg selv mot å bli utryddet. De endrer seg, slik at antibiotika slutter å virke, og bakteriene blir resistente.
De første årene etter at Penicillin ble funnet kom det stadig nye antibiotika på markedet. Men siden 1987 har det ikke vært noen betydningsfulle funn.
Overforbruk av antibiotika er hovedårsaken til at bakteriene blir resistente.
De mest vanlige multiresistente bakteriene i Norge er MRSA, ESBL og VRE. De smitter på forskjellige måter. MRSA er en sårbakterie og smitter gjennom luft, mens ESBL og VRE er tarmbakterier som smitter ved kontakt.
MRSA kan gi sårinfeksjoner som er vanskelig å behandle, mens ESBL og VRE kan føre til urinveisinfeksjoner.

Dreper ikke bakterien

Den nye metoden har utspring fra det etablerte genredigeringsverktøyet CRISPR.

CRISPR gjør det mulig å klippe og redigere i DNA-et til alle levende organismer. Det er et kraftfullt verktøy som kan brukes til å studere biologiske sammenhenger mer detaljert og raskere enn før.

Utfordringene har vært å kunne studere funksjonene til gener som er livsviktige for bakteriecellen. Dette fordi cellen dør når genene slås av ved bruk av vanlig CRISPR.

Verktøyet de amerikanske forskerne bruker, Mobil-CRISPRi, gjør det mulig å slå av og på gener, uten å drepe bakterien. Dermed kan man etterligne virkemekanismen av ulike antibiotika, på et genetisk nivå, fordi man ikke tar livet av bakterien.

– Nå kan vi få mer kunnskap om hvordan disse bakteriene fungerer i forskjellige organismer, og hva som må til for at antibiotika skal bli bedre, sier Jason Peters, professor i farmasi ved universitetet i Wisconsin-Madison til Phys.org.

Med Mobile-CRISPRi kan man også undersøke hvordan bakterier naturlig knytter seg sammen og utveksler DNA. Det er på denne måten bakteriene lærer av hverandre, og blir i stand til å stå imot antibiotika.

Overfører triksene

Peters, og de andre forskerne som står bak forskningsrapporten som er publisert i tidsskriftet Nature Microbiology, undersøkte bakterier som Salmonella, stafylokokker og Listeria.

Gunnar Skov Simonsen er professor i medisinsk biologi ved Universitetet i Tromsø, og har jobbet mye med resistente bakterier. Han mener dette verktøyet vil bli svært nyttig.

– Teknologien er både spennende og interessant. Dette er svært komplekst, og vi har nok ikke løst problemet selv om vi har flere verktøy tilgjengelig. Men jeg tror utviklingen av CRISPR er riktig vei å gå, sier Skov Simonsen til NRK.

CRISPR

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palendromic Repeats) er en genredigeringsmetode som gjør det mulig å lage målrettede endringer i DNA-et til alle levende organismer.
CRISPR kan sammenlignes med det å finne og klippe ut ett spesielt ord eller setning fra et dokument, og, hvis ønskelig, erstatte det med et nytt ord.
CRISPR kan brukest til å fikse sykdomsfremkallende mutasjoner i mennesker, oppnå nye egenskaper i avlinger og konstruere nye mikroorganismer.
CRISPR består av to komponenter som virker sammen; en «gensaks» - et enzym (vanligvis Cas9) som kan kutte DNA - og en «GPS» - et spesielt RNA-molekyl (kalt sgRNA) som styrer enzymet til riktig sted i DNA-et ved å binde seg til en matchende sekvens.
Ved å endre RNA-sekvensen kan man dermed bestemme hvor DNA-et skal kuttes. Resten av jobben gjør cellen selv. Når et kutt i DNA-et oppdages, iverksetter cellen systemer for å reparere det.
Ved å manipulere denne prosessen kan man ta vekk, bytte ut eller legge til DNA i kuttsonen, for eksempel bytte ut en sykdomsgivende mutasjon med en frisk DNA-sekvens.

Kilde: Store medisinske leksikon

Kilder:

Sigrid Bratlie, seniorrådgiver i Bioteknologirådet

Gunnar Skov Simonsen, professor i medisinsk biologi ved Universitetet i Tromsø