Mini-proteiner skal afløse antibiotika
Danske forskere arbejder på at udvikle en helt ny klasse antibiotika. De skal sikre, at infektioner også kan behandles i fremtiden, når multiresistente bakterier bliver en større trussel.

Multiresistente bakterier er utvivlsomt en af den nærmeste fremtids største trusler mod hele verdens folkesundhed.

Årsagen er, at flere og flere af de eksisterende antibiotika mister deres evne til at slå bakterier ned, og medicinalindustrien har efterhånden opgivet at udvikle nye stoffer til at erstatte de antibiotika, der ikke dur mere.

Der er simpelthen ikke penge nok i det for dem.

Skrækscenariet for fremtiden er derfor, at folk i en stigende grad vil dø af ukontrollerbare infektioner, der i dag kan kureres med et lægebesøg og en håndfuld piller.

Det fremtidsperspektiv arbejder danske forskere dog på at forhindre.

Med støtte fra Det Strategiske Forskningsråd udvikler forskningscentret Danish Center for Antibiotic Research and Development (DanCARD) en helt ny klasse antibiotika, som forhåbentlig kan sætte en permanent stopper for de multiresistente bakteriers fremmarch.

Den nye klasse af antibiotika består af bittesmå proteinstumper, kaldet peptider, der flår bakteriernes ydre skal fra hinanden. Og bakterierne kan ikke udvikle resistens mod peptiderne, som de kan mod eksisterende antibiotika.

»Peptiderne er utroligt gode til at slå bakterier ihjel med. Det har vi allerede bevist. På DanCARD arbejder vi på at sørge for, at peptiderne samtidig er harmløse for os mennesker. Det ser lovende ud, og det er et spændende nyt område inden for antibiotikaforskning,« fortæller professor og læge Niels Frimodt-Møller, der er forskningsleder på DanCARD.

Virker effektivt

Fakta

Denne artikel indgår i en serie, der viser, hvordan strategisk forskning kan bidrage til at løse konkrete samfundsproblemer. Artikler og videoer bringes som led i et samarbejde med Det Strategiske Forskningsråd.

Peptiderne i DanCARD-projektet er sammensat i en kæde af kun lidt mere end en håndfuld af kroppens 20 forskellige aminosyrer.

Rækkefølgen på aminosyrerne afgør peptidets virkning, og her har det vist sig, at nogle peptider er ekstraordinært gode til at bekæmpe bakterier med.

I DanCARD-projektet har forskerne identificeret flere små peptider, der enten binder sig til bakteriernes overflade og danner en kanal, som andre stoffer kan komme ind gennem og ødelægge bakterien, eller blot hiver bakteriernes ydre skal fra hinanden, så bakterierne dør. 

Peptiderne er også blevet testet i forsøg på dyr, men selvom de har vist sig at være særdeles effektive mod bakterierne, har forskerne endnu ikke fundet den rette kombination af aminosyrer, der samtidig gør peptiderne harmløse for dyrenes egne celler.

Det satser Niels Frimodt-Møller på, at fokuseret forskning kan munde ud i.

»Vi arbejder på at syntetisere forskellige peptider, hvor vi erstatter nogle aminosyrer med andre og derefter tester deres effekt. Forhåbentlig finder vi en aminosyrekombination, der kun har en effekt på bakterier og ikke på os,« forklarer Niels Frimodt-Møller.  

Svær at udvikle resistens imod

Peptiderne er en helt ny form for antibiotika, og bakterier kan ikke i samme grad udvikle resistens imod peptiderne, som de kan mod de antibiotika, vi bruger i dag.

Derfor kan peptiderne også blive en permanent løsning på problemet med multiresistens.

Fakta

Der findes faktisk allerede peptid-baseret antibiotika – eksempelvis Colistin. Colistin er et antibiotika, der kun sjældent bliver brugt, da det potentielt kan skade nyrerne. I dag bruges Colistin udelukkende som en sidste udvej mod multiresistente bakterier, der ikke kan behandles med andre former for antibiotika.

Problemet med de nuværende antibiotika er, at de i høj grad ligner hinanden. Det gør, at bakterier kun skal lave små tilpasninger i deres genom for at have et effektivt værn mod flere end blot ét antibiotikum.

De nuværende antibiotika er for størstedelens vedkommende stoffer, der er fundet i naturen eller syntetiserede afarter af disse stoffer.

Bakteriernes resistens består blandt andet i, at de har udviklet enzymer, der kan klippe stofferne i stykker og derved gøre dem ineffektive.

Det betyder, at enzymerne kun skal tilpasses en lille smule for også at kunne klippe afarterne af de naturlige stoffer i stykker.

Antallet af disse resistens-enzymer er i dag oppe på mere end 700, og flere kommer til hele tiden.

»Vi kan slet ikke udvikle nye antibiotika af denne type i samme tempo, som bakterierne lærer at klippe dem i stykker. Derfor har vi brug for en helt nye klasser af antibiotika, som angriber bakterierne på en helt anden måde, og som bakterierne ikke har en basisplan for at udvikle resistens mod. Her kan små peptider meget vel være svaret,« siger Niels Frimodt-Møller.

Peptider er nemme at designe

I arbejdet med at finde og designe de bedst egnede peptider har DanCARD indledt samarbejder mellem danske forskere med forskellige specialer fra Aalborg Universitet, Aarhus Universitet, Roskilde Universitet, Statens Serum Institut og Danmarks Tekniske Universitet.

  • Syntesekemikere eksperimenterer med aminosyrerækkefølgen i peptider og forsøger at gøre dem så giftige for bakterierne som muligt og samtidig gøre dem mindst muligt skadelige for os.
  • Eksperter i NMR-scannere kortlægger peptidernes tredimensionelle struktur og fastslår, hvordan de binder sig til bakterierne. På den måde kan forskerne udvælge aminosyrer, der skaber netop den ønskede binding til bakteriernes celleoverflade.
  • Niels Frimodt-Møller forestår selv dyreforsøgene, hvor han tester de forskellige peptider.

Derved er alle aspekter af peptid-udviklingen samlet under samme forskningsprojekt.

Fakta

For få år siden troede forskere, at helsekventering af bakteriegenomer ville præsentere en ny mulighed for at udvikle meget specifikke antibiotika. Desværre er forskningen rendt ind i en blindgyde på dette område, da forskere endnu ikke har fundet noget, der virker.

»Det gode er, at vi meget nemt kan ændre på rækkefølgen af aminosyrerne og derefter teste peptidets virkning med det samme. Hver gang vi finder noget, der fungerer, prøver vi på at forfine virkningen og langsomt udvikle et peptid med alle de egenskaber, vi ønsker,« fortæller Niels Frimodt-Møller.

Forskningsprojektet er sat til at tage seks år, men det er ifølge Niels Frimodt-Møller ikke nok tid.

»Det er et puslespil, som kommer til at tage mere tid, end vi har til rådighed i dette forskningsprojekt. Det vigtigste for os er at vise, at det kan lade sig gøre, og at peptider kan være den nye klasse af antibiotika, som verden har brug for til at bekæmpe bakterier i fremtiden. Til at starte med skal vi skabe et fundament for forståelse af potentialet,« siger han.

Gamle antibiotika har også en berettigelse

Foruden forskningen i peptider arbejder forskerne i DanCARD også med andre projekter, der skal forbedre mulighederne for, at vi har funktionelle antibiotika i fremtiden.

Blandt andet undersøger forskerne brugen af de eksisterende antibiotika.

Nogle af de allerede eksisterende antibiotika benyttes ikke mere, da forskellige bakterier allerede har udviklet resistens mod dem. Men antibiotikaene kan stadig have deres berettigelse mod andre bakterietyper, fortæller Niels Frimodt-Møller:

»Resistens buldrer derudaf. Derfor er det også en god idé at se på, om vi kan hive nogle af de gamle antibiotika frem igen. Hvis vi bruger dem fornuftigt, kan de potentielt set benyttes langt ud i fremtiden mod de bakterier, hvor de stadig har en effekt.«

Alt i alt drejer det sig for forskningen om at have så mange skud i bøssen som muligt, når bakterier skal bekæmpes i fremtiden.

»Ved både at bruge de eksisterende antibiotika fornuftigt, genoplive gamle antibiotika og finde nye klasser af antibiotika har vi flest mulige håndtag at skrue på, når vi skal slås mod resistente bakterier i fremtiden. Da medicinalbranchen efterhånden er forsvundet helt ud af området, er det vigtigt, at den offentlige forskning træder til,« forklarer Niels Frimodt-Møller. 

Om antibiotika

Antibiotika blev for en stor dels vedkommende udviklet i 50'erne, 60'erne og 70'erne. En del blev fundet ved screening af naturens egne stoffer – eksempelvis penicillin - mens andre blev syntetiseret som afarter af naturens stoffer.

Mange store lægemiddelvirksomheder, eksempelvis Roche og Astra, er bygget på et fundament, der startede med udvikling af antibiotika. Lægemiddelindustrien er dog holdt op med at udvikle ny antibiotika, da det økonomiske incitament er forsvundet.

Problemet er, at nye antibiotika bliver gemt, indtil alt andet fejler, og derfor kan et produkt, der har kostet mange hundrede millioner at udvikle, ende med kun at blive brugt og solgt i meget begrænset omfang.   

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte, døde og vaccinationer i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk