Kjemikerne prøver å stoppe kjeften på antibiotikadreperne
Å stoppe Pac-man-enzymene som klipper i stykker antibiotikaene, er ikke lett, men Hanna Kirsti Schrøder Leiros og forskningsgruppen LacZymes liker å gjøre ting vanskelig.
Nederst i Breivika, litt atskilt fra campus, nesten nede ved havet, ligger Forskningsparken og Institutt for kjemi, men det tar ikke mer enn fem minutter å gå fra Medisin- og helsefagbygget. Og selv om det er langt nok unna resten til at professor i strukturkjemi, Hanna-Kirsti Schrøder Leiros, snakker om «vi her nede», mener hun det er de små forholdene og nærheten som er tromsøforskernes fortrinn.
— Hvis jeg trenger noen ting eller vil diskutere noe med de på sykehuset, så kan jeg bare ta på meg småskoene og gå opp. Jeg trenger ikke sette meg i bil for å diskutere med noen som har en annen type kompetanse, sier hun.
Leiros leder forskningsgruppen The LacZymes group som er en del av CANS, og mener CANS ytterligere styrket det allerede gode samarbeidet.
— Det er en stor fordel, og det er veldig mye spennende forskning som skjer. CANS er veldig bra.
Les også: Arnfinn har kjempet mot resistensproblemet i over 20 år
Vil stoppe kjeften på Pac-Man
Leiros og gruppen hennes har gjort det til sin misjon å finne måter å stoppe enzymene som bryter ned antibiotika: Det er en av måtene bakterier motstår antibiotika. Gruppen har valgt betalaktamaseenzymene som sin store nemesis.
Hun forklarer at enzymene, som er spesialiserte proteiner, kan sammenliknes med en Pac-Man-figur som biter antibiotikaene i to og ødelegger dem. Gruppen hennes leter etter noe de kan putte i munnen på Pac-Man, så den ikke kan bite i antibiotikaene.
— Så i prinsippet er det enkelt. Hvis du har to bakterier, den ene kan du drepe med penicillin, den andre, den har bare ett ekstra enzym, og da er den plutselig resistent mot penicillin. Når vi vet at det trengs bare ett ekstra enzym, så prøver vi her nede å finne ut alt vi kan om det enzymet, og så vil vi gjerne lage et molekyl som stopper den enzymaktiviteten, forklarer hun.
— I praksis er det vanskelig, men vi skal gjøre litt vanskelige ting, legger hun til med et smil.
Hvis de klarer å utvikle et slikt molekyl, en såkalt inhibitor eller hemmer, så kan pasienter få en cocktail bestående av antibiotika og en inhibitor som stopper enzymene som ødelegger antibiotikaen.
Les også: Tarmen og Google Maps kan skjule løsningen på antibiotikaresistens
Les også: Bakterienes egne våpen kan brukes mot dem
Lager krystaller av enzymene
For å lage inhibitorer kreves samarbeid mellom flere fag. Strukturkjemikerne får enzymet de ønsker å utvikle inhibitorer mot fra mikrobiologene. Enzymet legges i en løsning som gjennom dampdiffusjon blir krystallisert som en kjede like enzymer etter hverandre i tre dimensjoner. Krystallene kan de gjennomlyse med røntgenstråler, og det gir data for å studere videre så de kan forstå strukturen. De organiske kjemikerne, frontet av Annette Bayer som er en del av The LacZymes Group, lager inhibitorer Leiros tester mot enzymene for å blant annet se om de passer og om de fester seg i bindingssetet. Det blir ofte flere runder mellom strukturkjemikerne og de organiske kjemikerne før inhibitoren kan utfordre selve bakterien.
— Da går vi på sykehuset, tar bakteriestammer fra en pasient, tar penicillin og de inhibitorene som vi mener er best, og prøver for å se om ting blir bedre med vår inhibitor.
Les også: Første nye antibiotikum på 30 år kan komme fra nord
Langt unna patent, men gode resultater
Ifølge Leiros finnes det i overkant av ti slike fungerende inhibitorer på markedet. Inhibitorene hun og hennes kollegaer har utviklet så langt, er lovende, men et stykke unna patent og markedet.
— Vi er ganske mange hakk unna. Hvis de skal brukes, er det lang vei igjen, men det er helt klart publiserbare resultater, og det produserer doktorgrader. Så det føles veldig okei, medgir hun.
— Det er flere andre resultater som er lovende, og vi prøver å jobbe videre med de legoklossene – inhibitorene – vi har.
Jeg har andre prosjekter på pulten min, men hjertet mitt vil jobbe med antibiotika.
Viktig å bruke alle midler i kampen mot resistens
— Blir bakteriene resistente mot inhibitorer, og er det da fremtidsrettet å bruke ressurser på det?
— Bakteriene kan også bli resistente mot inhibitorene, men samtidig tenker vi at når vi vet at bare ett ekstra protein i en bakterie er så viktig, så vil vi bruke den kunnskapen vi har om det ene proteinet. Og det er viktig å se på alle muligheter til å bekjempe resistens, understreker hun.
I tillegg, siden inhibitorer er relativt billige å utvikle, kan brukes sammen med gamle antibiotika og en inhibitor kan fungere med forskjellige antibiotika, mener hun det er en god måte å gi oss tid til å lete etter mer varige løsninger.
Forskningsgruppen til Leiros driver også med andre forskningstema, men hun bekjenner en tendens til å bruke all sin tid på jakten etter inhibitorer.
— Jeg har andre prosjekter på pulten min, men hjertet mitt vil jobbe med antibiotikaresistens.
Les også: Tromsø tar hånd om verstingbakteriene i Norge
(Publisert i NFT nr. 1/2020 side 20-21)