Bruker bakterienes egne våpen mot resistente bakterier

Oftedal har skrevet doktorgrad om bakteriosiner.

– Det er små proteiner som hemmer eller dreper bakterier, forklarer han.
Bakteriosiner er stoffer som en bakterie produserer for å ta knekken på en annen bakterie.

– Alle levende organismer produserer hemmende proteiner av ulike slag. Mennesker, også – for eksempel i spytt og tårer, sier Oftedal.

Antibiotika mister effekt

Nesten 100 år etter at vi begynte å bruke antibiotika som medisin for å drepe bakterier i kroppen, begynner de å miste effekt. Flere og flere bakterier overlever behandlingen med antibiotika. De er blitt motstandsdyktige – resistente.

– Vi prøver å finne nye løsninger på antibiotikaresistens, sier NMBU-førsteamanuensis Morten Kjos. Han veileder Thomas Oftedal i arbeidet med doktorgraden.

– Vi har to angrepspunkter. Det ene er å prøve å finne nye midler og nye medikamenter som kan virke mot disse resistente bakteriene. Det andre er å se på hvordan vi kan gjøre de resistente bakteriene svakere. Thomas gjør begge deler, forteller Kjos.

Får cellene til å lekke

Thomas Oftedal sammenligner måten mange bakteriosiner dreper bakterier på, med måten virus kjenner igjen cellene i menneskekroppen:

– De utnytter tilsynelatende helt tilfeldige proteiner til å drepe celler. Vi tror det kommer av poredannelsen: De danner små hull i cellemembranen, sier han.

– Cellemembranen er veldig viktig: Den skiller innsiden av cellen fra utsiden og gjør at cellen kan ta inn og beholde næring og energi. Hvis det kommer hull der, vil næringsmolekyler og energirike molekyler lekke ut, forklarer han.

Nye bakteriosiner

Oftedal og kollegene hans har funnet helt nye bakteriosiner. «Nye» i den forstand at de ikke er identifisert før.

– Så har vi funnet ut hvilken struktur de har og hvilke mål de har. Håpet er at med å finne nye bakteriosiner, kan vi finne dem som har de riktige egenskapene til å kunne brukes i behandling eller i en medisinsk sammenheng, sier han.

Til å begynne med arbeidet han med jurbetennelse hos kyr – mastitt. Meningen er å bruke bakteriosiner i en krem eller en væske som kan smøres på eller sprutes på for å stoppe betennelsen.

Mastitt kan også ramme mennesker. Da kalles sykdommen brystbetennelse.

Urinveisinfeksjon

Oftedal har prøvd å finne bakteriosiner som kan brukes mot Enterococcus faecium.

Det er en bakterie som kan føre til blodforgiftning, urinveisinfeksjon og betennelse i en hinne i hjertet. Bakterien er blitt motstandsdyktig mot en rekke forskjellige antibiotika.

– Vi tror at denne bakterien kommer til å bli et økende problem fremover og oftere føre til mer alvorlige infeksjoner. Vi så etter nye bakteriosiner som dreper denne arten. Så skal vi gå videre og studere i detalj mekanismen med hvordan bakteriosinet gjenkjenner bakterien og hvordan bindingen fungerer, sier han.

Påviser bakterier

Thomas Oftedal har ikke bare sett på hvordan bakteriosiner kan drepe bakterier, men også på hvordan de kan brukes til å påvise bakterier.

Et bestemt bakteriosin angriper veldig spesifikke bakteriearter. Dermed går det an å tilsette de riktige bakteriosinene til en prøve for å finne ut om akkurat de bakteriene er der. Det er til god hjelp også de gangene legene skal bruke antibiotika: Når de vet hvilke bakterier som er grunnen til en sykdom, er det lettere å velge riktige antibiotika til å behandle den.

– Vi har sett på urinveisinfeksjoner og om vi kan se at det er bakterier til stede i en urinprøve ved å tilsette bakteriosiner, forteller Oftedal.

– Det endelige målet er at vi vil forstå bakteriosiner godt nok til at vi kan modifisere dem selv, sånn at vi kan rette dem mot de bakterieartene vi selv ønsker. På den måten kan vi få dem til å drepe bakterier som de vanligvis ikke er aktive mot, sier Thomas Oftedal.

doktorgrad:

Thomas F. Oftedal

Thomas F. Oftedal ved Fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap (KBM) forsvarte ph.d.-avhandlingen sin, «Bakteriosiner: fra identifisering til karakterisering og anvendelse» fredag 13. oktober 2023.

Les mer