Gjennombrudd i bakterieforskning: Fant bakterienåla i høystakken

1 month ago 21

Denne artikkelen er produsert og finansiert av UiT Norges arktiske universitet - les mer.

Bhupender Singh (til venstre), Jonathan Hira og Christian Lentz. (Foto: Jan Fredrik Frantzen / UiT)

For første gang har forskere klart å identifisere enkeltbakterier i en koloni og forutsi hvilke av dem som vil være motstandsdyktige mot antibiotika.

Forskerne tror dette kan være begynnelsen på slutten for uforklarlige feil i behandling av bakterieinfeksjoner.

Forestill deg et land med en milliard mennesker der hver enkelt person har forskjellige interesser og ulike mål. Du vil aldri kunne vite om deres interesser og mål før du spør dem.

Å gå rundt og spørre en milliard mennesker er heller ingen enkel oppgave.

Dette er det samme komplekse scenariet som forskere står overfor når de studerer bakterier.

Det er omtrent en milliard av dem i en koloni på størrelse med en blyantspiss. Når de ser på hele bakteriekolonien, ser alle like ut.

Vi antar at vi kan ta knekken på dem alle sammen med samme antibiotika. Dessverre er det ikke slik.

Bråkmakerne

Akkurat som oss mennesker har hver eneste bakterie i et infisert sår sitt eget mål. Noen vil trives og formere seg. Andre vil bevege seg til andre deler av kroppen til pasienten. Noen vil bukke under for antibiotikabehandling, og noen få vil holde seg i bakgrunnen og gå ubemerket hen.

Disse siste er bråkmakere. De er i stand til å overleve antibiotika. I tillegg blir de ikke oppdaget av diagnostiske tester for antibiotikaresistens.

– Vi vet at det finnes slike nåler, eller bakterie-bråkmakere, fordi hver gang noen hopper inn i denne høystakken, så blir de stukket og skadet av den. Vi vet også at i noen kroniske bakterieinfeksjoner inneholder høystakken mer enn én nål.

Det sier forsker Christian Lentz ved UiT Norges arktiske universitet. Han har ledet en ny studie på dette problemet.

Finner problembakteriene med fluorescens

Nylig fant forskere ved UiT og CANS – Senter for nye antibakterielle strategier en smart ny måte for å se på enkeltbakterier og å finne de antibiotikaresistente blant dem. Bråkmakerne.

Nå kan forskerne til og med forutsi hvordan disse skurkene vil oppføre seg og hvor farlige de kommer til å være.

Ved å kombinere fluorescens med antibiotikumet Vancomycin klarte forskerne å identifisere enkelte bakterier som ser ut som de andre, men som har potensial til å lage ekstra trøbbel for pasienter med stafylokokk-infeksjoner (Staphylococcus aureus).

Lentz forteller at de prøver å male disse «nålene» med en fluorescerende grønn farge som kan sees lett. Til det bruker de en spesiell molekylær «maling». Det kan for eksempel være antibiotika koblet til fluorescerende fargestoffer.

De forteller forskerne noe om den nål-lignende molekylære sammensetningen av bakteriecellene.

– Kombinasjonen av å male cellene i forskjellige farger og sammenlikne cellenes farge med deres evne til å overleve antibiotika lar oss forutsi om individuelle bakterieceller har større eller mindre sannsynlighet for å bli drept av antibiotika, forklarer han.

Enklere å velge riktig antibiotika

Å kunne vite hvilke typer antibiotikaresistente bråkmakere som skjuler seg i den vanlige bakteriekolonien, kan i fremtiden vise seg å være avgjørende for å forutsi suksess eller fiasko for en bestemt antibiotikabehandling.

Det vil gjøre det enklere å velge en mer passende antibiotika i utgangspunktet.

Forskerne forteller at dette forhåpentligvis vil gjøre oss i stand til å unngå uforklarlig svikt i antibiotikabehandlingen der antibiotika som burde virke, ifølge diagnostikken i laboratoriet, ikke gjør det hos pasienten.

Referanse:

Jonathan Hira mfl.: Single-cell phenotypic profiling and backtracing exposes and predicts clinically relevant subpopulations in isogenic Staphylococcus aureus communities. Communications Biology, 2024. Doi.org/10.1038/s42003-024-06894-z