Verdens helseorganisasjon (WHO) er blant flere ledende organisasjoner som i det siste har advart sterkt om et økende antibiotikaresistensproblem.

Dette kan i siste instans føre til at mange vil dø av det vi i dag betrakter som enkle infeksjoner.

Dyrt å utvikle nye antibiotika

- Veldig få nye antibiotika har blitt utviklet de siste 30-40 årene fordi den farmasøytiske industrien har vært lite interessert i det, sier Daniel Straume, forsker i mikrobiologi ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU).

Han påpeker at nye antibiotika er svært dyre å utvikle, og at industrien tjener for lite penger på denne typen medisiner. Men skulle tradisjonelle antibiotika miste sin effekt, vil det meste av moderne medisin være truet.

Operasjoner, kreftbehandling, transplantasjoner, infeksjonssykdommer er eksempler på behandling eller sykdommer hvor pasienten er avhengig av antibiotika.

Straume er en del av en mikrobiologisk forskningsgruppe ved NMBU ledet av professor Leiv Sigve Håvarstein. Sammen med en forskningsgruppe fra Madrid har de funnet nye egenskaper ved en av de viktigste bakterien som forårsaker sykdom og død hos mennesker, noe som kan bidra til utvikling av en ny medisin.

Bakterien heter Pneumokokk-bakterien. Det er vel bare tuberkulosebakterier som forårsaker mer sykdom og død enn disse bakteriene.

Tar mange liv

Pneumokokkene tar livet av 1-2 millioner mennesker per år (lunge og hjernehinnebetennelse), men forårsaker også en rekke mindre alvorlige sykdommer som er svært kostbare for samfunnet, som for eksempel bihulebetennelse og mellomørebetennelse.

Pneumokokkinfeksjoner rammer flest barn og eldre, som ofte dør av lungebetennelse, og kalles derfor ofte «childrens foe and  old mans friend».

Målet er å hemme enzymer.

Det nye forskerne har funnet ut, har med celledeling å gjøre. Dette er en helt fundamental prosess hvor mye fremdeles er ukjent.

Men noe vet forskerne. Bakteriene formerer seg ved å dele seg i to. Hvis du har en infeksjon og klarer å hemme et enzym som er essensielt for at bakterien skal dele seg i to, dreper du infeksjonen – og du blir frisk.

Når en bakteriecelle skal dele seg må det lages en cellevegg, som fungerer som en skillevegg mellom de to dattercellene. For å fullføre delingsprosessen må denne celleveggen splittes i to ved at den spaltes på midten.

- Det vi har funnet ut er hvilket enzym som gjør denne spaltingen, forteller Straume.

Det betyr altså at dersom dette enzymet blir satt ut av spill, så stoppes sykdomsprosessen. 

Økende resistens

Enzymet kalles PcsB. De tilhører en gruppe enzymer som kalles peptidoglycan hydrolases som klipper bindingene i celleveggen. I tillegg har forskerne bestemt krystallstrukturen til PcsB. Disse funnene kan, i tillegg til ny innsikt i og forståelse av en meget sentral biologisk mekanisme, bidra til å utvikle en helt ny type antibiotika.

Pneumokokkinfeksjoner behandles primært med penicilliner, eller såkalte beta-lactamer. Disse angriper en bestemt type enzymer. Det har de siste 20 årene vært registrert økende resistens mot beta-lactamer og andre antibiotika i kliniske isolater av Penumokokk-bakterien.

Når bakterier blir utsatt for antibiotika, vil de prøve å endre seg slik at de ikke lenger blir angrepet av antibiotikaen. Det er dette som skjer når noen bakterier blir antibiotikaresistente.

Et kappløp

Det som har skjedd er at bakterien har klart å endre enzymene som hemmes av antibiotika, slik at det ikke lenger har den hemmende effekten. Uansvarlig og unødig bruk av antibiotika er med på å fremme utviklingen av resistente bakterier.

Derfor er det et kappløp mellom bakterier som blir resistente og forskernes utvikling av medisiner som skal klare å utvikle nye typer antibiotika.

- Dette er ikke et akutt problem i Norge foreløpig fordi vi har vært mer restriktive med antibiotikabruk enn mange andre land. Men mange steder i verden er problemet i ferd med å komme ut av kontroll, sier Straume.

Han påpeker at celledeling er en essensiell prosess i bakteriecellen, som kan være et ideelt mål for nye antibiotika, og PcsB er et nøkkelenzym i celledelingsprosessen. Hvis en kan identifisere stoffer som hemmer aktiviteten til PcsB, vil disse kunne fungere som en helt ny type antibiotika.

PcsB er også en svært  aktuell kandidat for å lage en ny generasjon vaksiner mot Pneumokokk-bakterier.

- Det at vi nå har strukturen av PcsB vil være til stor hjelp i dette arbeidet, avslutter Straume.

Referanse: 

Bartual, Sergio G., Daniel Straume m.fl.: Structural basis of PcsB-mediated cell separation in Streptococcus pneumoniae i Nature, april 2014