Kan forskere lære at omgå superbugs 'lægemiddelresistens?
Når bakterier bliver resistente over for antibiotikabehandlinger, udgør dette en vigtig trussel mod helbredet, da infektioner bliver meget vanskelige - og undertiden umulige - at behandle. Men kunne en ny strategi med succes identificere det svage punkt i superbugs?
Antibiotikaresistens, defineret af bakteriers mangel på følsomhed over for lægemidler, der ellers ville være effektive mod dem, er støt blevet et væsentligt problem på globalt plan, hvor forskere ofte omtaler det som en krise.
Forskere har arbejdet for at finde løsninger til denne krise og har foreslået strategier så forskellige som at bruge bakteriedræbende vira eller forbindelser afledt af tranebær til at angribe lægemiddelresistente bakterier eller "superbugs".
Mest forskning i antibiotikaresistens har fokuseret på udvikling af nye farmaceutiske forbindelser eller helt nye behandlinger, der ikke er baseret på kendte antibiotika.
Forskere bag en ny undersøgelse fra Emory Antibiotic Resistance Center ved Emory University School of Medicine i Atlanta, GA, mener imidlertid, at gamle lægemidler kan bruges på nye måder til at vinde løbet mod superbugs.
Undersøgelsens forfattere forklarer, at mange bakterier har en type resistens kaldet "heteroresistance", som mange forskere stadig kæmper for at definere præcist.
Men stort set henviser heteroresistens til et fænomen, hvor en delpopulation inden for en større bakteriepopulation udvikler resistens over for det antibiotikum (eller antibiotika), som andre bakterier i samme befolkning reagerer på.
Da kun få bakterier inden for en befolkning er lægemiddelresistente, kan læger i tilfælde af heteroresistens have svært ved at opdage disse tilfælde ved hjælp af regelmæssige laboratorietest.
"Vi kan tænke på heteroresistens som bakterier, der er 'halvresistente'," forklarer studieforfatter David Weiss, Ph.D. ”Når du tager antibiotika væk, går de resistente celler tilbage til kun at være en lille del af gruppen. Derfor er de svære at se i de tests, som hospitaler normalt bruger, ”fortsætter han.
Weiss og kolleger mener, at succesfuld identifikation af heteroresistens kan hjælpe læger og forskere med at identificere, hvilke antibiotikakombinationer der fungerer bedst ved at besejre en blandet population af modtagelige og lægemiddelresistente bakterier.
Indtil videre er laboratorieeksperimenter og forskning i musemodeller - som efterforskerne præsenterer i Naturmikrobiologi - foreslå, at denne fremgangsmåde faktisk kan hjælpe med at vende bordene mod svær at spore antibiotikaresistente bakterier.
Brug lægemiddelresistens mod bakterierne?
I den aktuelle undersøgelse analyserede forskergruppen 104 bakterieprøver (isolater) opnået gennem Multi-site Gram-negative Surveillance Initiative, et program drevet af Centers for Disease Control and Prevention (CDC) med fokus på carbapenem-resistent. Enterobacteriaceae.
Forskerne brugte prøverne til at identificere multiresistente bakterier. Blandt deres prøver viste over 85% af bakterierne resistens over for mindst to forskellige antibiotika.
Weiss og kolleger fandt imidlertid, at i heteroresistensen lå løsningen: Når de kombinerede de to antibiotika, som en bakteriepopulation var resistent over for, var blandingen mere effektiv til at dræbe befolkningen.
Hvorfor? Fordi inden for denne multidrugsresistente population var forskellige subpopulationer resistente over for forskellige antibiotika, hvilket betød, at forskellige lægemidler med succes kunne målrette mod forskellige bakterier.
Forskerne testede også deres metode på to isolater af pandresistent Klebsiella pneumoniae bakterier, hvoraf den ene var indsamlet fra en patient, der døde på hospitalet i 2016 efter infektion med superbug.
Sagen forårsagede alarm på det tidspunkt, da den stamme af K. pneumoniae, senere opkaldt Nevada-2016, demonstrerede modstand mod 26 antibiotika, herunder det ekstremt stærke lægemiddel colistin.
I laboratorieeksperimenter viste en kultur i Nevada-2016 heteroresistens over for to antibiotika. Men når efterforskerne angreb bakterierne med en kombination af disse antibiotika, blev bakterierne trukket tilbage.
Holdet udførte også nogle tests på mus, som de havde inficeret med en anden heteroresistent - og dødbringende - stamme af K. pneumoniae, AR0040. Forskerne identificerede lægemiddelkombinationen, der matchede AR0040s heteroresistens, og behandlede derefter musene med den og helbredte dem for den farlige infektion.
'Kast ikke stofferne i affaldet'
At se nærmere på heteroresistens kunne belyse flere aspekter af antibiotikaresistens og hjælpe med at identificere lovende måder at bekæmpe det på.
Ideen om at bruge antibiotikakombinationer til at bekæmpe stædige bakterier er på ingen måde ny, men undersøgelser som den nuværende kaster nyt lys over, hvorfor og hvordan denne strategi kan være effektiv.
Således forklarer forfatterne i deres papir: "Multipel heteroresistens kan forklare en betydelig andel af antibiotikakombinationer, der tidligere er identificeret som synergistiske [arbejder i fællesskab]."
Skulle heteroresistens over for mere end et antibiotikum blive kombineret inden for en bakteriestamme, bemærker Weiss imidlertid, at tilgangen i den nuværende undersøgelse ville være ineffektiv.
Alligevel mener forskerne indtil videre at tage deres eksperimenter videre og se, hvor vellykket deres tilgang kan være i tilfælde af andre bakterier med heteroresistens.
”Vi siger: Kast ikke disse stoffer i skraldespanden, de kan stadig have noget nyttigt. De skal bare bruges i kombination med andre for at gøre det. ”
David Weiss, Ph.D.
Mens, ”Vi kan ikke fortælle på forhånd, hvilken kombination der vil fungere [da] der ikke er nogen magisk kombination,” siger Weiss, at teste bakteriestammer for at finde ud af effektive lægemiddelblandinger “er ikke så meget forskellig fra at teste bakteriestammer for resistens til individuelle antibiotika alligevel, ”hvilket gør denne strategi pragmatisk levedygtig.
