Professor Marit Otterlei (til høyre) jobber egentlig som kreftforsker. Hun oppdaget ved en tilfeldighet at kreftmedisinen hun har laget hindret bakteriene i å vokse. Nå har hun tatt patent, og ønsker å utvikle antibiotikaen for kommersiell bruk. Foto: Geir Morgen/NTNU

Fant ny antibiotika som virker på en helt ny måte

Antibiotikaresistente bakterier er en global trussel. For første gang på lang tid har det blitt funnet ny antibiotika som fungerer på en helt ny måte. Antibiotikaen er egentlig kreftmedisin.

Det hele skjedde ved en tilfeldighet.

Det var en varm sommerdag for ni år siden. Inne på laboratoriet jobbet teamet med kreftforskning. På benken ble kreftceller testet mot ulike medisiner.

Men det begynte å bli altfor varmt. Det var enda mange timer til arbeidsdagen var over.

Noen åpnet vinduet, og inn kom svalende sommerluft.

Noen dager senere fant professor Marit Otterlei ut at det hadde blitt en infeksjon i noen av kreftcellene.

Inn gjennom vinduet hadde det kommet mer enn svalende sommerluft.

– Vi hadde fått en bakterieinfeksjon i noen av kreftcellene våre. Det er sånt som skjer, sier Otterlei. 

Forskning er langt fra gratis

Forskerne har i flere tiår sagt at det haster. At det er krise. At noen må snart hoste opp pengene det koster å utvikle nye antibiotika. Ellers vil folk dø av noe så alminnelig som et kutt i fingeren. Nå håper professor Marit Otterlei at antibiotikaen kan bli utviklet for kommersiell bruk. Foto: Geir Mogen/NTNU

Det var da de oppdaget det. Kreftcellene som hadde blitt tilsatt noe som heter peptider hadde ikke fått en infeksjon. Akkurat disse cellekulturene var helt normale.

Et peptid er enkelt fortalt et begrenset antall aminosyrer som er satt sammen. Aminosyrer er byggesteiner i  alt levende materiale.

– Jeg tenkte at det må bety at peptidene våre har en antibakteriell effekt, sier Otterlei.

Hun testet funnet litt mer, og fikk bekreftet det samme: peptidene hindret bakteriene i å vokse.

Akkurat da var hun midt inne i et prosjekt om kreftforskning. Det er egentlig det hun gjør. Hun la prosjektet om peptidene i skuffen, og fortsatte med jobben som kreftforsker.

– Så tenkte jeg litt på det, og søkte om støtte til å sjekke funnet ordentlig, sier Otterlei.

Det fikk hun.

Så langt har forskningen på nye antibakterielle peptider fått cirka 60 millioner kroner i støtte. Nylig gav Trond Mohn sin stiftelse ga 20 millioner. Resten har Forskningsrådet, NTNU og Oslo Universitetssykehus bidratt med.

Det kan ha vært en klok investering.

Men bakteriene ligger foran

Otterlei har gjennomført flere av stegene på vei mot et antibiotikum som du og jeg kan få glede av. Vi kan rett og slett få så stor glede av det at vi kan overleve en infeksjon.

Fordi det haster.

Forskerne har i flere tiår sagt at det haster. At det er krise. At noen må snart hoste opp pengene det koster å utvikle nye antibiotika. Ellers vil folk dø av noe så alminnelig som et kutt i fingeren. Eller et keisersnitt.

Eller en bakteriell lungebetennelse som utvikles, kanskje i forbindelse med virusinfeksjoner som for eksempel COVID-19.

Antibiotika har lenge vært en gave til menneskeheten. Første gang oppdaget i en sopp. Det stopper halsbetennelser, lungebetennelser, hudinfeksjoner og blodforgiftning forårsaket av bakterier.

Det er to måter en bakterie kan bli resistent mot antibiotika. Den ene måten er at en vanlig antibiotikasensitiv bakterie møter på en antibiotikaresistent bakterie. Den andre måten en bakterie kan bli resistent på er at et menneske, en fisk eller et dyr over lang tid tar antibiotika. Illfoto: Colourbox

For å si det enda tydeligere: Kun en eller to typer antibiotika virker nå mot multiresistente gule stafylokokker. De kan typisk gi infeksjoner i sår, eller føre til for eksempel lungebetennelse. Dette er et stort problem i hele verden.

Og når denne antibiotikaen også slutter å virke? Det er nesten så man ikke tør å tenke tanken.

Fordi bakteriene ligger foran. De kan nemlig kunsten å mutere.

Alle celler må kopiere arvestoffet sitt før de kan dele seg til to celler. Bakterier har stor evne til å lage endringer i arvestoffet. De lager lett nye varianter av seg selv med litt nye egenskaper.

De nye variantene kan være mer motstandsdyktige mot antibiotika.

Bakterien har blitt antibiotikaresistent.

1 – 0 til bakterien.

En slag befruktning mellom bakterier

Det er to måter en bakterie kan bli resistent mot antibiotika.

Den ene måten er at en vanlig antibiotikasensitiv bakterie møter på en antibiotikaresistent bakterie.

Dette kan skje i tarmen der vi har mange ulike typer bakterier eller på sykehus. Bakteriene inngår en slags allianse. Eller kall det en befruktning. Den vanlige bakterien tar opp i seg arvestoff fra den antibiotikaresistente bakterien. Dette arvestoffet kan inneholder gener som koder for antibiotikaresistens, og vips – så er den vanlige bakterien også antibiotikaresistent.

Slik sprer antibiotikaresistens seg.

Den andre måten en bakterie kan bli resistent på er at et menneske, en fisk eller et dyr over lang tid tar antibiotika.

Dette stresser bakterien, og bakteriene vil da mutere som beskrevet ovenfor inne i kroppen eller dyret, og utvikle varianter som ikke lar seg knekke av antibiotika. Denne evnen til å mutere kan sammenlignes med en supereffektiv evolusjon, en slags «evolusjon på speed», for å tilpasse seg nye omgivelser. I dette tilfelle: nærværet av antibiotika.

Peptidene til Otterlei dreper bakterier som er blitt resistente på begge måter, men spesielt interessant er det at peptidene i lave dose hindrer bakterienes supereffektive evne til å mutere.  

Hun har sjekket grundig.

Peptidene fungerte utmerket

Etter testing i laboratoriet ble peptidene derfor først blandet inn i en sårsalve, og sjekket på en infeksjon i mus.

Deretter har det blitt gjennomført et annet type forsøk på rotter.

– Forsøket på mus og rotter viste at peptidet fungerte helt utmerket, sier Otterlei.

Det peptidet kort sagt gjør er å hindre bakteriens evne til å kopiere arvestoffet sitt. Dette vil føre til at den dør ut. Det er så klart ikke et hvilket som helst peptid Otterlei bruker.

Hun har laget en spesiell variant som akademisk beskrives slik:  

(trekk pusten, og hold deg fast):

”I dette arbeidet viser vi at PCNA bindingsmotivet, APIM, fra eukaryoter, også binder til den prokaryote PCNA homologen b-clampen. Dette fører til at cellepenetrerende peptider som inneholder APIM hindrer bakterielle polymeraser å utføre sin funksjon. Dette fører til replikasjonsstopp med påfølgende celledød”.

Etter en oppdagelse på grunn av et åpent vindu for ni år siden, har forskerne kommet dit at de vet at det virker. Artikkelen er publisert i et høyt rangert tidsskrift.

Det har blitt tatt patent, og de aller flest av pengene som de har fått i støtte er fortsatt ikke brukt. Nå gjenstår noe som nesten er like vanskelig. Det er å utvikle det til å bli et legemiddel.

Et stigespill for å utvikle ny medisin

– Det er nesten som et stigespill hvor man kan ramle ned fra stigen, og må begynne helt fra start igjen, sier Otterlei.

Det som skjer er at forskerne først må bestemme seg for akkurat hva peptidene skal brukes til og på hvilken måte.

Skal det være en salve? Tabletter? Tas intravenøst? Eller blandes i sement som brukes når man skal feste protester inne i kroppen? Når man har valgt dette, må det gjennomføres noen bestemte  toksisitetstester i to ulike dyre-arter på et behandlingsopplegg som er det samme som det man tenker å bruke på mennesker.

Deretter kommer de første forsøkene på mennesker.

Otterlei har enda ikke valgt bruksområde, men tester fortsatt peptidet i ulike dyremodeller. Det optimale er å finne en sykdom, for eksempel lungebetennelse, som behandles på samme måte som mange andre infeksjonssykdommer. Da kan man etter å ha utviklet peptidet til et formål senere få en bredere godkjenning til lignende behandlinger.

– Hvis man i starten velger for smalt, som for eksempel en sårsalve, må man rykke tilbake til start med nye dyreforsøk for å utvikle peptidet til noe som for eksempels skal gis intravenøst, sier Otterlei. 

Deretter må man trolig få et legemiddelfirma til å utvikle det kommersielt.

Før menneskeheten kan få noe som vi virkelig trenger, må altså storindustrien være sikre på at de kommer til å tjene penger på det.

Det er ofte her det stopper opp.

Utviklet ny antibiotika, men gikk konkurs

­– I fjor var det to firma i USA som hadde utviklet og fått godkjent nye antibiotika. Medisinene virket litt bedre enn de som brukes i dag. De hadde betydelig mindre bivirkninger, og var begge av en gruppe antibiotika det i dag finnes få alternativer av. Alle økonomiske beregninger tydet på at dette var god butikk. Men man vil gjerne spare nye antibiotika til en siste skanse, for å hindre resistensutvikling også mot disse, sier Otterlei.

Det var akkurat fordi det ble sett på som en siste skansen at det skar seg.

Salget gikk trått fordi legene ville redde liv. De ville ha det som en aller siste back-up til når ingenting annet virket. Sett opp mot de enorme investeringene firmaene måtte gjøre var salget for lite. Begge gikk konkurs.

2-0 til bakterien.

– Selv om verden virkelig trenger ny antibiotika kan det være en dårlig business for firmaene. Det tar for lang tid å utvikle det, og det burde ha vært en kjappere løype man kunne ha gått, sier Otterlei.

For imens muterer bakteriene.

3-0.