Nye våben mod bakterieresistens kan findes i havet

Vores liv er én lang kamp mod de bakterier, der vil os det ondt - vi børster tænder, gør rent, vasker tøj og får antibiotika, når vi rammes af en infektion. Men desværre kan flere og flere bakterier tåle de stoffer, vi bruger til bekæmpelse i dag.

Fremtidens antibiotika, konserveringsmidler og desinficerende stoffer vil efter alt at dømme ikke kun være baseret på landjordens organismer. En stor del af midlerne vil formentlig være baseret på stoffer, der kommer fra havet, som eksempelvis fra havets bakterier.

Det mener forskningsprofessor Lone Gram fra DTU Aqua efter at hendes forskergruppe de seneste måneder har studeret i alt 500 bakteriestammer, som de fik med sig hjem fra forskerekspeditionen Galathea 3 sidste år.

Disse bakterier har den særlige egenskab at kunne slå andre bakterier ihjel, og forskergruppen har det seneste stykke tid arbejdet på at sætte navne på bakterierne. Det viser sig, at langt de fleste af de 500 bakterier kommer fra kun tre såkaldte bakterieslægter på trods af, at havene tæller i hundredvis af forskellige bakterieslægter.

»Min forskergruppe og samarbejdspartnere har været ekstremt heldige. Vi er kommet hjem fra Galathea med et materiale, som er unikt - det har et meget stort potentiale. Menneskeheden har et konstant behov for at finde nye bakteriedræbende stoffer. Og det er en af de opgaver, som vi håber, at de indsamlede havbakterier kan hjælpe os med at løse. I løbet af det sidste halve år er det lykkedes os at sætte navn på de 500 slags havbakterier, som vi indsamlede under Galathea. Og det viser sig, at langt størstedelen af bakterierne stammer fra kun tre forskellige bakterieslægter,« siger hun.

Forskerne jagter levesteder

Forskergruppen står altså med meget få grupper af havbakterier, der er i stand til at vokse i laboratoriet og slå andre bakterier ihjel.

Den viden kan ikke alene hjælpe biologerne med at forstå, hvorfor disse bakterier findes i bestemte områder af havet, og dermed tegne et billede af samspillet mellem havmiljøet og bakterierne.

Den kan også bruges af virksomheder, der er interesseret i bakteriebekæmpelse - for hvis det viser sig, at bakterierne rent faktisk producerer bakteriehæmmende stoffer, der kan bruges i medicin, så ved forskere og virksomheder, præcis hvilke bakterier, de skal søge og hvor i havene, de kan finde høje koncentrationer af bakterierne.

På ryggen af en brandmand

På Galathea-togtet indsamlede forskerne bakterier fra fisk, skildpadder, slanger, svampe, brandmænd og havvand. Herefter lod de bakterierne vokse i petriskåle, så de kunne se, hvilke havbakterier, der var i stand til at slå andre bakterier ihjel.

Tilsyneladende var der ikke så mange af denne type bakterier, der levede frit i verdenshavene. Til gengæld var der flere af de bakterie-bekæmpende på fisk og andre dyr. Og det er ikke så mærkeligt, når man tænker lidt over det, mener Lone Gram.

»I havvandet er der ikke så meget bakteriemad, og derfor er der også forholdsvist langt mellem bakterierne. Selv om der er en milliard bakterier per liter, så støder de ikke ind i hinanden hele tiden. På en fisk er der masser af mad i form af proteiner og sukkerstoffer, og derfor er det meget attraktivt for bakterierne at leve her. Og de bakterier, der er i stand til at slå andre bakterier ihjel, vil derfor have et fortrin frem for andre bakterier. Det forklarer, hvorfor vi fandt en stor koncentration af de bakteriedræbende bakterier på dyr,« siger hun.

Bivirkninger kortlægges

Lone Gram har sammen med seks andre forskningsgrupper fået støtte fra Det Strategiske Forskningsråd og Lundbeckfonden til at kortlægge potentialet i havbakteriesamlingen. Visionerne i projektet er mange, men Lone Gram understreger, at der er et stykke til målet endnu. For selv om det skulle vise sig, at nogle af bakterierne rent faktisk producerer stoffer, der eksempelvis kan bruges i medicin, så vil der gå meget lang tid før stoffet kan godkendes. Stoffet kan for eksempel have nogle uønskede bivirkninger, som gør det uegnet til brug i lægemidler.

»Det er vigtigt at få kortlagt eventuelle bivirkninger ved de stoffer, som bakterierne producerer. Derfor har vi etableret et delprojekt, hvor vi undersøger, hvordan stofferne kan påvirke immunsystemets celler i os mennesker. Det kan godt være, at stofferne alene har en god påvirkning - men vi kan også risikere, at nogle af dem har en giftvirkning, og disse stoffer skal vi udpege og gå i en stor bue udenom,« siger hun til videnskab.dk.

For nogle år siden fandt Lone Gram og hendes kolleger en bakterie, som kan slå andre bakterier ihjel. Bakterien tilhører den såkaldte Roseobacter-gruppe, der findes mange steder i havet. Faktisk udgør denne bakteriegruppe nogle steder 25 procent af alle de bakterier, der er i havet. Da Galathea 3 blev arrangeret, slog forskerne til - de drømte om at få lov til at rejse med for at finde flere havbakterier med den samme egenskab som Roseobacter - at være i stand til at slå andre bakterier ihjel.

Et af målene var at forstå, om bakteriernes indbyrdes konkurrence betyder noget for deres forekomst i havets forskellige nicher, altså ren og skær basal forskning. Et andet og mere anvendelsesorienteret mål var at kortlægge sådanne bakteriers levevis og egenskaber, så man kunne blive klogere på, hvad de vil kunne anvendes til.

Vi forventer, at stofferne har meget mere bredere anvendelse end "bare" som en erstatning for antibiotika - hvis det var sådan, at vi jagtede et direkte alternativ til antibiotika, så var det jo medicinalvirksomhederne, der skulle have lov til at stå for arbejdet og økonomien.

Lone Gram, DTU Aqua

Forskerne havde en formodning om, at havets bakterier danner bakteriebekæmpende stoffer, vi ikke tidligere har fundet og som kunne bruges til konservering af fødevarer og til bakteriedræbende midler i tandpasta og til antibiotika og andre former for medicin.

Da forskerne kom hjem fra togtet, stod de med en samling på ca. 1000 forskellige bakterier med denne egenskab, som de gerne ville studere nærmere. De søgte derfor Det Strategiske Forskningsråd om støtte, hvilket udløste en bevilling på 14 millioner kroner i januar 2008. Samtidigt fik de 1,5 millioner kroner fra Lundbeck-fonden. Med de penge har Lone Gram og hendes kolleger kunnet nedsætte seks forskellige forskergrupper, der studerer bakterierne på forskellig vis.

- Naturstofkemikere fra DTU Biosys laver en kemisk oprensning af en bakteriesuppe, så man kan finde ud af hvilket af de kemiske stoffer de forskellige bakterier danner, der er bakteriedræbende.

- I forskergrupper på DTU Aqua og hos samarbejdspartnere ved Københavns Universitet undersøger de, hvilke sygdomsfremkaldende bakterier, havbakterierne kan dræbe.

- Derudover undersøger forskerne, om bakterierne producerer andre spændende stoffer, der kunne bruges til andre formål. For eksempel arbejdes der ved Københavns Universitet med at undersøge, om nogle af stofferne kan forhindre bakterier i at blive sygdomsfremkaldende, altså gøre dem ufarlige, uden at slå dem ihjel.

- Et delprojekt går ud på at fodre nogle små orme med stafolykokker. Stafolykokkerne vil under normale omstændigheder slå ormene ihjel. Til denne blanding vil forskerne så tilsætte de havbakteriernes stoffer, for at undersøge, om de forhindrer stafolykokkerne i at forårsage sygdom og død hos ormene.

- En ph.d.-studerende ved DTU Aqua undersøger sammen med Aarhus Universitet, hvad det er for et miljø, som havbakterierne lever i, og beskriver hvilke andre bakterier der har været til stede i prøverne. Er det sådan, at der skal være en bestemt sammensætning af bakterier for, at de havbakterier, der kan bekæmpe andre, kan eksistere.