Forskere sier at peptider og aminosyrer kan gi oss nye måter å bekjempe kraftige bakterier som har blitt resistente mot nåværende antibiotika.
I et større tidsperspektiv vil superbakterier vinne.
For å sette ting i perspektiv er det anslagsvis 5 millioner billioner trillioner bakterier – et tall med 30 nuller i det – på planeten og bare ca 7,6 milliarder av oss. Men den største trusselen fra bakterier er ikke bare dens overflod. Snarere er det at våre beste forsvar mot dem blir mindre effektive dag etter dag.
Med færre nye antibiotikamedisiner forsket frem og flere bakterier som blir immune mot de vi har, er menneskeheten for tiden på den tapende siden av en krig mot fiender som er usynlige for det menneskelige øye.
Den første undersøkelsen på antibiotikaresistensens innvirkning på USA kom fra Centers for Disease Control and Prevention (CDC) i 2013. Forskere anslår at minst 2 millioner mennesker smittes årlig av antibiotikaresistente bakterier. Av dem dør 23.000 fra infeksjoner. Disse infeksjonene starter ofte i helsetjenester, for eksempel sykehus eller sykehjem, men de kan oppstå hvor som helst.
Noen av disse superbakteriene inkluderer antibiotikaresistente seksuelt overførbare sykdommer og de som kan forårsake dødelig utbrudd av diaré. I år 2050 er disse bakteriene anslått å forårsake 10 millioner dødsfall over hele verden hvert år.
“Vi lever for tiden i en global helsekrise,” sa Healthes, César de la Fuente-Nunez, en postdoktorforsker fra MIT som jobber for å finne nye måter å kjempe mot disse mikroskopiske seriemordene. Det er noe håp riktig nok. Forskere kan ha oppdaget en ny nøkkel med peptider og aminosyrer.
Litt bakgrunnshistorie om antibiotika
I en kort periode i historien har mennesker hatt overtaket på bakterier. Det startet i 1928 med oppdagelsen av det første sanne antibiotikumet: penicillin. Alexander Fleming valgte ikke å patentere sin oppdagelse, da han mente naturen var oppfinneren og at han selv bare snublet over det ved et uhell.
Men stoffforskning og utvikling har endret seg dramatisk siden Flemings tid. De siste tiårene har store farmasøyter trukket seg fra antibiotikaforskningen. Utvikling av antibiotika rettet mot de verste bakterielle tilfellene er dårlig for virksomhet. Farmasøyter kan bruke mer enn 2 milliarder dollar til å utvikle et stoff fra fase 1-prøven til markedsgodkjenning.
Det er ikke økonomisk fornuftig å bruke pengene på et stoff som er best å bruke minst mulig, fordi det er slik antibiotika fungerer. Bakterier har kjempet nok mot moderne medisiner til å kjenne deres første, andre og til og med 10-trekk.
Bakterier har overlistet våre medisiner. Hvis kursen ikke blir korrigert snart, kan noe så enkelt som en tannlegetime lede til en smertefull dødsdom. Med andre ord, menneskeheten må være mer forsiktig med bruk av antibiotika, og vi må lage nye medisiner som bakteriene ikke har utviklet motstand enda.
Et nytt håp
Nylig publisert forskning i tidsskriftet ACS Synthetic Biology tyder på at nye og effektive antibiotikamedisiner kan finnes inne i antimikrobielle peptider eller AMP.
Disse AMPene er en del av det naturlige forsvaret av alle levende organismer som hjelper til med å drepe fremmede inntrengere, enten farlige bakterier, virus eller sopp. Tidligere forskning har vist at AMP er “gode kandidater for å utvikle nye antimikrobielle midler”, selv om de ofte ikke er sterke nok til å drepe noen av de sterkeste bakteriene.
Den vanskelige delen, sier de la Fuente-Nunez, seniorforfatteren på den nylig publiserte forskningen, er å finne hvilke peptider – eller to eller flere aminosyrer knyttet sammen – i den genetiske koden kan målrettes mot angripende antibiotikaresistente bakterier.
I studien brukte de la Fuente-Nunez og andre forskere fra MIT og Universitetet i Napoli Federico II i Italia et “discovery tool” som gjør at de kan bla gjennom proteindatabaser for små mønstre i kode, spesielt 20-bokstavskoden for aminosyrer, eller de grunnleggende byggesteinene av proteiner som er nødvendige for livet.
“Det er som en søkemotor,” sa de la Fuente-Nunez. “Vi kan se ting ingen har vært i stand til å se før.”
Det de fant var at visse kombinasjoner av aminosyrer var mer effektive enn andre ved å drepe bakterier. En var små biter av peptidet pepsin A, som hjelper magen til å fordøye mat. Forskere fant ut det kunne drepe vanlige bakterier som E. coli og salmonella, som du kanskje har fått i deg hvis du noen gang har lidd av matforgiftning.
I tillegg til å drepe bakterier var de nye potensielle antibiotikamedisinene ikke giftige for menneskeceller i laboratorietester eller i hudinfeksjoner hos mus. “Disse peptidene representerer dermed en lovende ny klasse antibiotika,” konkluderte forskerne.
De la Fuente-Nunez sier at peptider kan være et viktig mål for å skape nye stoffer for å kjempe mot stadig dødeligere bakterier. Dette skyldes at peptider enkelt programmeres, og resultatene ble syntetisert i laboratoriet for å bekrefte at deres algoritmes søk var korrekt.
Tidligere visste vi ikke hva disse molekylene gjorde, “sa han. Men det er fortsatt mye mer testing som skal gjøres. Et nytt antibiotikafunn i dag, kan fortsatt ta tiår til det kommer inn på markedet. “Vi håper å bygge bro over gapet og gjøre denne tiden kortere,” sa de la Fuente-Nunez.
Medisinske og offentlige tjenestemenn holder opp røde flagg om antibiotikaresistente bakterier, og statlige institusjoner som National Institutes of Health (NIH) og Forsvarsforskningsprosjektet Agency (DARPA) bidrar med noe av forskningsmidlene mange større farmasøytiske selskaper vil ikke investere.
“Det er litt mer interesse nå,” sa de la Fuente-Nunez, “men det er alarmerende hvordan de store farmasøytene har trukket seg bort.”