Den danske forsker Christian Marcus Pedersen har i samarbejde med en tysk kollega som den første i verden skabt en syntetisk udgave af lipotheichoidsyre, (LTA).
LTA er giften fra bakterien Streptococcus pneumoniae, der blandt andet giver lungebetændelse og meningitis.
Streptococcus pneumoniae tilhører gruppen af bakterier, der kaldes Gram Positiv, og de har længe været en udfordring for læger og forskere, fordi ingen præcist har vidst, hvordan de påvirker immunforsvaret.
Der har været en accepteret hypotese, men den har post.doc. og syntesekemiker Christian Marcus Pedersen modbevist med sit studie, hvor han altså har bygget en kunstig udgave af bakteriens gift.
I samme ombæring peger han på en anden mere sandsynlig kandidat til titlen som synder.
\ Fakta
En Gram Positiv-bakterie er en bakterie, der reagerer på en bestemt måde under en farvetest. Gram Positive-bakterier er kendetegnet ved et højt indhold af peptidoglykan, og deres cellevæg er tykkere. De grampositive holder derfor bedre på farvestoffet krystalviolet, som bakterierne indledningsvis farves med. Ved efterfølgende behandling med alkohol vil de grampositive beholde farven, mens de gramnegative affarves. (Kilde: Den Store Danske)
»Vi har vist, at det ikke som hidtil troet er en bestemt receptor, der er ansvarlig for, at Streptococcus pneumoniae gør patienterne syge, men at fokus skal flyttes i retning af et andet ”alarmsystem” i immunforsvaret, der hedder en ’lectin pathway’. Kernen i projektet er, at vi kan fremstille giftmolekylerne kemisk, og dermed undgå at drage fejlkonklusioner, som det er gjort de sidste årtier,« fortæller Christian Marcus Pedersen
Muligt at kortlægge virkning
Gram Positiv-familien tæller blandt andet bakterier, der er ansvarlige for meningitis, miltbrand og blodforgiftning.
Derfor er det revolutionerende, at det er blevet muligt at bygge gift fra i hvert fald én af bakterierne i familien i laboratoriet. Det giver nemlig forskerne helt nye muligheder for at gennemskue måden, bakterien virker på.
»Det er første gang, der er blevet bygget så komplekst et stof, og når vi kan det, er det sandsynligt, at det vil gå lettere med de andre bakterier i familien. Og så kan immunologer og biologer gå i gang med at kortlægge bakteriernes virkemåde,« siger Christian Marcus Pedersen.
Mere viden = bedre medicin
Det kan på langt sigt åbne dørene for bedre antibiotika, for på nuværende tidspunkt er antibiotika målrettet Gram Positiv-bakterierne ikke baseret på konkret viden om bakteriernes virkning i kroppen.
\ Fakta
Almindelige bakterier som streptococcus pneumoniae, der giver lungebetændelse, og staphylococcus aureus, der blandt andet giver hudinfektioner, Bacillus anthracis, der giver Miltbrand og Clostridium tetani, der giver Stivkrampe, er en del af Gram Positiv-gruppen.
Når man får den viden, kan man lave bedre medicin, som måske kan afhjælpe en del af problemet med resistente bakterier.
»Ved at bidrage til, at biologer og immunologer faktisk ved, hvad der foregår, kan man forhåbentlig på langt sigt komme ud med nogle nye lægemidler. Der er det igen en fordel, at vi kan lave stofferne i laboratoriet, så vi kan se, præcis hvilke dele af stoffet, der giver den biologiske effekt,« forklarer Christian Marcus Pedersen.
Kunstige stoffer er rene og koncentrerede
Man kan spørge sig selv, hvorfor det er nødvendigt at skabe en kunstig kopi af bakteriernes gift, for at biologerne kan komme i sving. Det skyldes flere ting:
- Der er meget lidt af stofferne, man vil undersøge, i bakterierne
- Stoffernes opbygning gør, at det er utrolig svært at udvinde dem i ren form. Der vil ofte sidde et andet biologisk stof på dem, som man ikke nødvendigvis opdager, og det kan give et andet immunrespons, end det rene stof ville give.
- Nogle af molekylerne er meget skrøbelige, og bliver ødelagt under udvindingen, hvilket også kan betyde, at de giver et forkert respons, når man tester dem.
En kompliceret opgave
For at få det hele til at fungere, har Christian Marcus Pedersen formået at få 88 såkaldte syntesetrin til at fungere. Det vil sige 88 adskilte kemiske opskrifter, der skal op i højere enhed, for at hele og rene molekyler af bakteriegiften bliver dannet.
»Vi ved nu, at lipotheichoidsyre aktiverer en bestemt receptor, der derefter sætter gang i immunforsvaret. Ved at bygge mindre dele af bakteriegiften kan vi teste og finde lige præcis den del af giften, der bliver genkendt af immunforsvaret, og det giver nye muligheder for at forebygge og bekæmpe sygdomme, der hænger sammen med Gram Positive-bakterier,« understreger Christian Marcus Pedersen.
Hans resultater er opsummeret i en serie af artikler i tidsskriftet Organic and Biomolecular Chemistry, og i øjeblikket arbejder forskeren på at søge midler, så han kan udvide sin forskning i de syntetiske bakteriegifte.
