Nya molekyler kan bli ett genombrott i kampen mot antibiotikaresistens

I en ny studie visar forskare hur så kallade TriPcider kan angripa bakterien Staphylococcus aureus, inklusive antibiotikaresistenta varianter som MRSA. Substanserna stör bakteriernas förmåga att orsaka infektion och kan samtidigt döda även vilande bakterieceller, något som ofta är svårt med dagens antibiotika.

– Vi har utvecklat en helt ny substansklass som har mycket spännande antibakteriell effekt. Det som kanske sticker ut mest är att de bakterier vi studerat inte lätt kan utveckla resistens mot dessa nya syntetiska antibiotika. Vi har inte heller kunnat se att det finns existerande resistens i en mängd olika kliniska isolat vilket lovar gott, säger Fredrik Almqvist, professor vid Kemiska institutionen.

Antibiotikaresistens pekas ut som ett växande globalt hot mot folkhälsan. När bakterier blir motståndskraftiga mot befintliga läkemedel ökar risken för svårbehandlade infektioner, längre vårdtider och fler dödsfall. Därför behövs nya strategier som kan komplettera eller ersätta dagens antibiotika.

De nya substanserna verkar genom att påverka bakteriernas cellmembran och störa viktiga processer som krävs för att etablera en infektion. I laboratoriestudier har de visat effekt mot flera grampositiva bakterier, inklusive resistenta stammar.

Ett viktigt resultat är att substanserna också kan slå mot så kallade persisterceller – bakterier som ligger i viloläge och ofta överlever antibiotikabehandling. Dessa celler kan senare orsaka återfall av infektionen.

–  Persisterceller är bakterier som gått in i vad som kan liknas vid en “dvala” då de inte delar sig och inte är metaboliskt aktiva. En liten fraktion av de bakterier som orsakar infektionen befinner sig i persistensform och överlever därför ofta en antibiotikabehandling. När antibiotikabehandlingen avslutats kan dessa bakterier börja växa och återigen göra oss sjuka. Våra TriPcider visade effekt också på "persister cells” vilket är väldigt spännande, säger Fredrik Almqvist.

Upptäckten kan på sikt bidra till nya behandlingsmetoder mot svåra infektioner, men mer forskning behövs innan resultaten kan användas kliniskt.

Förutom antibiotikaresistens finns det också en koppling till en annan samhällsutmaning: belastningen på hälso- och sjukvården. Mer effektiva behandlingar kan minska vårdbehovet och frigöra resurser, särskilt när infektioner idag kräver långvarig behandling och upprepade insatser.

–Den här studien är den första med denna nya typ av antibiotika och ger förhoppning om att vi ska kunna fortsätta utvecklingen mot en ny bra fungerande antibiotika. Det finns ett enormt behov i världen efter helt nya typer av antibiotika som bakterierna inte redan är resistenta mot och denna upptäckt är mycket positiv. Vi kan vara på väg mot ett nytt bra alternativ för att bekämpa infektionssjukdomar, förklarar Fredrik Almqvist.

Studien bygger på ett internationellt samarbete. Tre forskargrupper vid Umeå universitet har deltagit, och forskningsmiljön Umeå Centre for Microbial Research (UCMR) har haft en viktig roll. Genom UCMR:s aktiviteter har forskarna kunnat hitta varandra och kombinera sina kompetenser.

Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Science Advances.

Om den vetenskapliga artikeln

Hasan Tükenmez, Taylor M. Nye, Pardeep Singh, Aaron Mychack, Mari Bonde, Suzanne Hickerson, Chloe L. P. Obernuefemann, Jerome S. Pinkner, Shaochun Zhu, Souvik Sarkar, Jaideep B. Bharate, Ingeborg van der Lingen, Anh Quoc Ntuyenm, V. U. Bhaskara Rao, Anders E. G. Lindgren, Hanna Klein, Zongsen Zou, Karen W. Dodson, Suzanne Walker, Andre Mateus, Jörgen Johansson, Michael G. Caparon, Fredrik Almqvist, Scott J. Hultgren, Tunable TriPcides suppress virulence factor secretion during Staphylococcus aureus infection and kill dormant cells, Science Advances VOL. 12, NO. 19.DOI: 10.1126/sciadv.aec9100