Professor Kim Lewis på Northeastern University i Boston har hittat ett nytt antibiotikum som dödar multiresitenta bakterier. Foto: Ragnhild Ahlgren

Amerikanska forskare har hittat ett nytt antibiotikum som dödar antibiotikaresistenta bakterier. Forskarna letade igenom 10 000 jordprover och fann det nya ämnet i jord från en äng i den amerikanska delstaten Maine.

De flesta antibiotika vi använder idag upptäcktes under antibiotikautvecklingens ”guldålder”  från början av 1940-talet till slutet av 1960-talet. De isolerades från mikroorganismer i jorden som utsöndrar ämnen för att döda andra organismer. Vid slutet av 60-talet hade forskarna testat de jordbakterier som överlevde i laboratoriemiljö och sedan dess har bara ett par nya antibiotika utvecklats.

-Det är bara en procent av alla jordbakterier som undersökts, resten trivs inte på laboratoriet och det har gjort det svårt att testa om de bildar ämnen som går att använda som antibiotika, säger professor Kim Lewis från Northeastern University, Boston, USA.

Dagen efter en av de värsta snöstormarna i Boston denna vinter är Northeastern University stängt. Det märks inte på Kim Lewis laboratorium, hans medarbetare har trotsat snö och kyla och tagit sig till dit.  På bänkarna i laboratoriet trängs apparater och flaskor med  provrör och höga staplar av petriskålar.

Bakterierna trivs i jorden

För tio år sedan utvecklade Kim Lewis och hans kollegor en ny metod som gör att de kan studera de jordbakterier som tidigare inte velat växa på laboratoriet.  De upptäckte att om bakterierna fick sin näring från den jord varifrån de hämtats delade bakterierna sig och bildade kolonier. Forskarna skapade en anordning där bakterierna får växa mellan två väldigt tunna och finmaskiga nät som bara släpper igen vatten och näringsämnen. När de stoppade tillbaks anordningen i jorden trivdes bakterierna.

­- ­När bakterierna väl bildat kolonier gick det lätt att få dem att växa på agar i petriskålar i laboratoriet och att undersöka om de bildar antibiotika, säger Kim Lewis.

Till en början tog forskarna med sig jord från sina egna trädgårdar men samlingen har utökats och tillsammans med bioteknikföretaget Novobiotic Pharmaceuticals  i Cambridge, USA har de 50 000 prover.  Kim Lewis berättar att när någon från labbet åker på semester tar de med sig lite jord från platsen de besöker och det var på det sättet man fick jorden från Maine.

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus eller MRSA, orsakar svåra infektioner. Foto: Center for disease control, USA

Dödar MRSA och tuberkelbakterier

Forskarna testade 10 000 jordbakterier och fann att några utsöndrade ämnen som hade effekt på flera olika bakteriestammar. De fokuserade sitt intresse på ett av ämnena som fick namnet teixobactin. Teixobactin dödade multiresistenta bakterier som MRSA (meticillin-resistent Staphylococcus aures) och svårbehandlade tuberkelbakterier.

-Den här metoden att få jordbakterier att växa är väldigt intressant. Det ger en ny källa att leta efter antibiotika, säger Olov Aspevall, sakkunnig läkare på Folkhälsomyndigheten som tagit del av studien.

När forskarna testade om bakterier kunde bli resistenta mot teixobactin blev resultatet negativt. Det gjorde Kim Lewis först besviken.

-Det är oftast ett tecken på att ämnet är giftigt för alla typer av celler, inte bara för bakterier utan också för mänskliga celler, säger Kim Lewis.

Men när forskarna testade effekten av teixobactin på mänskliga celler hade det ingen effekt alls, cellerna förblev friska och överlevde. De bestämde sig då för att göra ytterligare experiment för att se om bakterierna verkligen inte blev resistenta mot teixobactn. Men inte  heller under förhållanden som gynnar uppkomsten av resistens hos bakterier blev de resistenta mot teixobactin.

-Jag förstod nu att vi hade hittat något väldigt intressant och jag ville ta reda på mer om det här ämnet med så speciella egenskaper, jag ville veta hur det  fungerar, säger Kim Lewis.

Fäster sig på fettmolekyler på bakteriens utsida

Tillsammans med forskare i Tyskland, England och vid  Novobiotic  Pharmaceuticals fann han att teixobactin dödar bakterierna genom att förhindra att de bildar ny cellvägg när de delar sig. Cellväggen är det yttre hölje som omger bakterier. Teixobactin fäster sig på fettmolekyler som sitter på utsidan av cellväggen och Kim Lewis tror att det är förklaringen till att bakterierna inte blir resistenta mot teixobactin.

-Den vanligaste sättet för en bakterie att motstå effekten av ett antibiotika är att  ”spotta ut det” dvs transportera ut det ur sitt inre med hjälp av proteiner  som fungerar som pumpar. De kan också bilda enzymer som bryter ner ämnet och på så sätt undgå effekten. Men teixobactin behöver inte ta sig in i bakterien för att ha effekt och undgår därmed bakteriernas vanligaste försvarsmekanismer, säger Kim Lewis.

Olov Aspevall är tveksam till att teixobactin skulle undgå att bakterierna inte blir resistenta .

-Alla antibiotika som utvecklats har det kommit resistens mot förr eller senare, säger han.

Antibiotikaresistens ett globalt problem

Teixobactin var också effektivt när forskarna  gav det till möss som infekterats med MRSA, Staphylococcus aureus eller Strepococcus pneumoniae. Mössen som fått teixobactin klarade av att bekämpa infektionen bättre än möss som inte fått ämnet. Det ger hopp om att teixobactin också kan fungera på människor menar Olov Aspevall även om det är långt kvar dit.

Och nya antibiotika som fungerar på resistenta bakterier behövs. Allt fler bakterier blir resistenta och det är ett stort hot mot folkhälsan. Effektiva antibiotika är en förutsättning för modern sjukvård. De behövs inte bara vid urinvägsinfektioner och halsfluss utan också vid transplantationer och cellgiftsbehandlingar då immunförsvaret är nedsatt och en infektion kan vara livshotande.

-Antibiotikaresistens är ett enormt stort problem, speciellt om man ser det globalt. I Sverige är situationen rätt bra även om det förekommit att multiresistenta bakterier spridits på svenska sjukhus , säger Olov Aspevall.

I USA beräknas 23 000 personer per år dö av infektioner orsakade av multiresistenta bakterier och inom EU är siffran runt 25 000.  I Sverige är merkostnaden för att behandla antibiotikaresistenta infektioner 160 miljoner kronor per år, visar siffror från Folkhälsomyndigheten.

Kim Lewis hoppas att teixobactin eller en liknande substans skall kunna bli ett läkemedel i framtiden men det ligger många års arbete innan dess.

Kim Lewis forskningsresultat publicerades i tidskriften Nature i januari 2015