AMR-BRIDGE er et forskningsnettverk med prosjekter fra UiT Norges arktiske universitet, NTNU, Haukeland universitetssykehus, og Universitetet i Oslo. Vi skal gjøre forskningsresultatene fra Nasjonalt forskningsprogram på antibiotikaresistens (AMR) tilgjengelig for andre forskere og for folk flest. Vi skal legge til rette for rekruttering og utvikling av nye forskertalenter, arrangere faglige knutepunkter og ta rollen som et nav i både formidling og i et internasjonalt forskningsnettverk på antibiotikaresistens
For 80 år siden trodde mange at mirakelkuren mot alle alvorlige bakterieinfeksjoner het penicillin. Siden den gang har penicillin og andre antibiotika berget livet til millioner av mennesker. I dag ser vi mange eksempler på at antibiotika slutter å virke. Bakteriene har utviklet antibiotikaresistens og vi mangler nye antibiotika som kan erstatte de gamle. Bakterieinfeksjoner kan derfor bli livstruende fordi bakteriene har blitt motstandstansdyktige mot medisinene som inntil nylig tok knekken på dem.
Hvis vi ikke gjør noe med resistensproblemet, risikerer våre barnebarn å dø av de samme bakterieinfeksjonene som våre oldeforeldre døde av. Resistensutviklingen vil også skape svært alvorlige problemer for kreftbehandling med cellegift, organ- og benmargstransplantasjon, keisersnitt og kirurgi i bred forstand.
I møtet med denne utfordringen, må vi satse på forskning. Vi må utvikle grunnleggende kunnskap og forståelse for utvikling av nye måter å forebygge og bekjempe infeksjoner, ny teknologi for rask påvisning av bakterieinfeksjoner og antibiotikaresistens og nye medisiner. Sammen med Trond Mohn stiftelse (TMS) jobber Universitetene i Trondheim, Tromsø, Oslo, og Haukeland universitetssykehus sammen for å bekjempe en av vår tids største trusler mot folkehelsen globalt og nasjonalt.
I tillegg bidrar vertsinstitusjonene UiO, NTNU, UiT og Helse Bergen, samt deres samarbeidspartnere, med ressurser tilsvarende 104 millioner kroner, slik at det i alt er 184 millioner kroner til rådighet for det nasjonale AMR-forskningsprogrammet.
Superbakterien som truer sykehusene (forskersonen.no)
20.09.2024
Kronikk: Hva bør Norge bidra med for å redusere antibiotika-krisen?
28.08.2024
Finner alle superbakteriene med ny teknikk
Superbakterien som truer sykehusene (forskersonen.no)
Se for deg en bakterie som kan utvikle forsvarsvåpen mot medisinene våre og som også kan dele disse våpnene med andre bakteriearter. Møt superbakterien Klebsiella pneumoniae
Siden penicillin ble oppdaget for nesten 100 år siden har antibiotika reddet utallige liv fra tidligere dødelige bakterieinfeksjoner. Samtidig har bakteriene utviklet en rekke ulike mekanismer for å motstå effektene av antibiotika, noe som har gjort at dagens behandling stadig blir mindre effektiv.
Disse såkalte antibiotikaresistente bakteriene utgjør en stor trussel mot helsevesenet, spesielt i sykehusmiljøer der sårbare pasienter har høy risiko for å få infeksjoner.
Globalt døde over 1,1 millioner mennesker av slike infeksjoner i 2021. I Norge er situasjonen heldigvis ikke like alvorlig, men resistensen øker også her. Men hvordan havner egentlig disse farlige bakteriene på sykehuset?
Kronikk: Hva bør Norge bidra med for å redusere antibiotika-krisen?
Utviklingen av nye antibiotika dekker ikke dagens behov, og er fullstendig utilstrekkelig for å dekke behovet vi vet kommer. For å stille forberedt må vi få fart på forskningen og tenke nytt om antibiotikamarkedet.
Bakterier og andre mikroorganismer utvikler uunngåelig sin evne til å tolerere antibiotika. Antibiotikaresistens, eller antimikrobiell resistens (AMR), er et raskt økende globalt problem som allerede i 2019 forårsaket over en million dødsfall, mer enn både malaria og HIV.
Nylig ble det estimert at 39 millioner kan dø på grunn av AMR i perioden 2025-2050. I Norge har vi til nå hovedsakelig konsentrert oss om god overvåkning og restriktiv bruk av antibiotika. Det er vel og bra, men ikke i nærheten av godt nok for å håndtere krisen vi vet kommer.
Forskere ved Universitetet i Oslo har vært med på å utvikle en ny metode, som gir oversikt over flere antibiotikaresistente bakterier samtidig - ikke bare en av gangen. Det kan være et viktig steg for å hindre spredning av alvorlige infeksjoner på sykehus.
Bakterier finnes vanligvis både inni og på kroppen uten å forårsake skade. Dette kaller vi kolonisering. Men hvis potensielt farlige bakteriestammer kommer inn i blodstrømmen vår på grunn av at immunforsvaret vårt er svekket, så kan de forårsake alvorlige og livstruende infeksjoner hvis de ikke kan behandles effektivt med antibiotika.
Noen av disse bakteriene er i tillegg motstandsdyktige eller resistente mot antibiotika, og det er en ekstra utfordring for helsepersonell. Infeksjoner forårsaket av slike bakterier er et stort problem på sykehus rundt om i verden, og disse behandlingsresistente bakteriene er forventet å forårsake flere dødsfall enn kreft innen 2050.
Med utgangspunkt i bakterieprøver fra Italia har forskere nå utviklet en ny teknikk for å analysere bakterienes genmateriale, slik at de kan spore spredningen av flere superbakterier samtidig, for eksempel på et sykehus. Dette er kjent som en «pan-patogen dyp sekvenseringstilnærming» og kan gi oss data om genomet til bakteriene like raskt som sykehus kan behandle bakterieprøvene.
En raskere og dypere analyse av bakteriene hos pasienter kan dermed bidra til å forebygge og håndtere vanlige sykehusinfeksjoner raskere og mer effektivt enn noen gang tidligere.
Har manglet et effektivt sporingssystem
I løpet av de siste 15 årene har overvåkning av genmaterialet til bakteriene blitt et kraftig og viktig verktøy for å spore utviklingen av sykdomsfremkallende bakterier og virus. Det har gitt oss viktige innsikter for å hjelpe til med å håndtere og kontrollere spredningen av sykdom.
Likevel, mens noen sykehus i dag tester for antibiotikaresistente bakterier når pasientene kommer til sykehuset, så finnes det ikke et system som effektivt sporer alle multiresistente bakterier gjennom et helt sykehus. Med de metodene som er i bruk i dag dyrker man bare én enkelt bakteriestamme i én prøve om gangen. Deretter blir det gjort en analyse av hele genmaterialet (helgenomsekvensering) for alle bakteriestammene separat.
Dette er en arbeidsintensiv prosess som lett kan ta flere dager og bare gir et delvis øyeblikksbilde av alle klinisk relevante bakterier i én prøve.
Sporer opp alle superbakteriene
Den nye metoden ble utviklet og testet av forskere fra Universitetet i Oslo, Wellcome Sanger Institute i England, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo i Italia og flere andre samarbeidspartnere. Den er en ny type dybdeanalyse (dyp sekvensering) av bakteriefloraen i en prøve. Denne analysen fanger opp alle de vanlige infeksjonsbakteriene i et sykehus på én gang.
Med denne metoden «sveiper» forskerne opp alle bakterieartene fra ei prøveskål i laboratoriet, før de bruker sine egne nyutviklede bioinformatikk-algoritmer som de har installert i programmene mSWEEP og mGEMS for å finne ut hvilke bakterier det er snakk om i prøven. Deretter skiller algoritmene ut de ulike bakterieslektene og undergruppene av bakterier fra hverandre.
Forskerne forklarer at denne dyp-sekvenseringen av genmateriale gir en langt bedre oversikt over alt som finnes i prøvene, i motsetning til de gamle metodene som er basert på stikkprøver fra prøveskålen. Stikkprøvene gir gode resultater for enkeltbakterier, men de finner ikke hele bakteriefloraen, noe som er en viktig del av smittesporingen.
Intensivpasienter kolonisert av resistente bakterier
Det internasjonale forskerteamet tok prøver fra 256 pasienter på et italiensk sykehus under den første bølgen av COVID-19-pandemien i 2020. De undersøkte bakterier fra tarmen, fra de øvre luftveiene og fra lungene hos pasienter på både intensivavdelinger og vanlige avdelinger. Forskerne kunne da se hvilken type bakterier pasientene hadde, inkludert eventuelle velkjente antibiotikaresistente og sykdomsfremkallende bakterier.
De 2,418 DNA-prøvene forskerne undersøkte ga utslag på 52 bakterierarter. Hele 66 prosent eller to tredeler av disse var bakteriestammer som utgjør syv av de vanligste sykdomsfremkallende bakteriene som vi finner på sykehus.
Forskerne fant ut at pasienter på de italienske intensivavdelingene var kolonisert av minst én bakterie med potensiale til å forårsake alvorlig sykdom, og at klinisk viktige resistensgener var til stede i bakterieprøvene hos minst 40 prosent av disse pasientene.
De oppdaget også at hver intensivpasient som ble testet i studien var kolonisert av minst én slik antibiotikaresistent bakterie, mens flertallet av pasientene var kolonisert av flere slike superbakterier samtidig.
Mulighet for bedre infeksjonskontroll
Teamet kartla spredningen av sykehusbakterier over en 5-ukers prøvetakingsperiode. Det gjorde det mulig for dem å forutsi hvilke bakterier som mest sannsynlig ville dukke opp i infeksjoner som pasientene hadde fått mens de var på sykehuset.
Forskerne mener at deres tilnærming kan integreres med eksisterende kliniske overvåkningssystemer på sykehus. Ettersom motstandsdyktighet eller resistens mot antibiotika er et utbredt problem på sykehus og i andre kliniske situasjoner, så kan det nye analysesystemet identifisere, spore og begrense spredningen av flere vanlige multiresistente bakterier samtidig.
Det vil legge til rette for bedre smittesporing og bedre smittevern, og dermed mindre spredning av antibiotikaresistente bakterier.
«Vår studie er et eksempel på hvordan vi kan bruke kraften i fagområdet genomikk til å skaffe oss et fullstendig bilde av antibiotikaresistente bakterier på intensivavdelinger og andre steder på sykehus. Antibiotikaresistente bakterier utvikler seg og sprer seg raskt, og derfor må våre sporingsmetoder holde tritt med dem. Å kjenne gensekvenseringen av alle bakteriene i en prøve gir et mer komplett bilde av bakteriemangfoldet som blir funnet i et område. Det er avgjørende for å kunne forutsi infeksjonsrisikoen.»
Dr. Harry Thorpe, førsteforfatter fra Universitetet i Oslo og gjestearbeider ved Wellcome Sanger Institute
«Med vår proof of concept-studie kan denne tilnærmingen nå trygt brukes i fremtidig forskning for å fange hele bredden av høyrisiko-bakterier i et område. Metoden kan forhåpentligvis også brukes av sykehus for å hjelpe til med å spore og begrense spredningen av behandlingsresistente bakterier.»
Professor Jukka Corander, medhovedforfatter fra Universitetet i Oslo og Wellcome Sanger Institute
«I løpet av studien innså vi at analysen vår oppdaget at en pasient var infisert av to svært like stammer av en enkelt art antibiotikaresistente bakterier. Disse to stammene var så like at vanlige diagnostiske metoder ikke klarte å skille dem, mens med vår metode kunne vi spore tilstedeværelsen av begge bakteriene over tid. Dette kan være avgjørende i diagnostikk, ettersom små genomiske forskjeller kan føre til viktige fenotypiske variasjoner, for eksempel i smittsomhet eller antibiotikaresistens.»
Davide Sassera, medhovedforfatter, førsteamanuensis ved University of Pavia og forsker ved Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo
"Antibiotikaresistente infeksjoner er et pågående problem på sykehus, og selv om helsepersonell jobber hardt for å minimere disse så mye som mulig er det vanskelig å bekjempe noe du ikke kan se fullt ut. Integrering av denne tilnærmingen kan bidra til å utvikle og forbedre retningslinjer for vurdering og håndtering av risikoen for behandlingsresistente infeksjoner for alle pasienter på et sykehus, spesielt de på intensivavdelinger."
Professor Nicholas Thomson, medhovedforfatter fra Wellcome Sanger Institute
Forskningen ble finansiert av Trond Mohn-stiftelsen, Norges forskningsråd, Det europeiske forskningsrådet, Academy of Finland (Flagship-programmet), og Wellcome Sanger Institute i England.