Tema

Det bortglömda alternativet till antibiotika

Bakteriofager är virus som ”äter” farliga bakterier. De är specialiserade på en bakterietyp och lämnar nyttiga bakterier i fred. Bakteriofagterapi skulle till exempel rå på en urinvägsinfektion relativt lätt, menar en av få bakteriofagforskare i Sverige. Men inom EU råder stor skepsis mot metoden.

I Armenien betraktas bakteriofagerna som ett vasst vapen i kriget mot antibiotikaresistens. Inga Bazukyan ber om ursäkt för den skarpa lukten av kemikalier. Hon hade ont om tid mellan mötena och undervisningen och hann inte vädra ut kontoret på Yerevan State University i Armeniens huvudstad Jerevan.

Det är förståeligt. Som en av Armeniens mest framstående bakteriofagforskare är hon ständigt på språng och är det inte elever som ska handledas är det vetenskapliga artiklar som ska skrivas.

– Antibiotikaresistensen är spridd över hela världen och forskare har länge försökt att ta fram nya typer av antibiotika. Dessa undersökningar kommer dock att ta minst 15 år och då kan vi ha förlorat racet mot bakterierna. Bakteriofager kan vara ett bra verktyg i kriget, säger hon.

Ett av de senaste projekten är ett samarbete mellan Armenien, Georgien och USA där forskare från de olika länderna har undersökt bakterier från bland annat Svarta havet, sjön Sevan och varma källor i Jermuk i Armenien.

– En student kom till mig för hon hade tandvärk som orsakades av antibiotikaresistenta stafylokocker. Hon visste att jag skulle besöka ett universitet i Georgien och bad mig att ta med bakteriofager eftersom hennes läkare inte visste vad de annars skulle behandla med. Jag önskar att vi kunde distribuera det i Armenien via universitetet, men det kräver en advokat och speciella papper och vi forskare kan inte göra allt, säger Inga Bazukyan.

Efter att ha isolerat olika stammar av bakterierna från vattenproverna undersöktes den fenotypiska antibiotikaresistensen, det vill säga förmågan att stå emot antibiotikabehandling.

Bakteriofager antas vara den vanligaste biologiska partikeln på jorden och återfinns i bland annat jord och sötvatten. De finns nästan överallt men det är inte bara att ta vilken fag som helst och tro att man ska kunna slå ner en infektion. Var och en av dem angriper bara ett fåtal specifika bakterier medan de lämnar alla andra typer åt sitt öde.

– Vi kunde bara isolera bakteriofager från två släkten av gramnegativa bakterier som vi hade samlat in, Pseudomonas aeruginosa och Escherichia coli, som få antibiotika rår på, säger Inga Bazukyan.

Ingen fortsatt antibiotikaresistens
Pseudomonas aeruginosa kan bland annat orsaka lunginfektion och Escherichia coli kan orsaka infektioner i bland annat urinvägarna och tarmarna.

– Därefter undersökte vi om det var möjligt för icke-resistenta celler att ta upp fagerna i sitt DNA. Det var det inte och vi drog då slutsatsen att denna typ av genöverföring inte är möjlig i naturen. Det är bra eftersom det innebär att antibiotikaresistensen inte fortsätter.

Inga Bazukyan och hennes team håller just nu på att skriva en vetenskaplig artikel om experimenten, men hon är föga hoppfull att den ska nå en stor publik.

– Många tror att det inte kan komma något intressant från Armenien så därför tar det lång tid innan någon ens tittar på artikeln och när de väl gör det så är den för gammal.

Fagforskare om fördelarna med fager

Bakteriofag betyder bakterieätare. De är virus som angriper och slår ut de sjukdomsalstrande bakterierna i kroppen. Detta görs genom att viruset infekterar bakterien, förökar sig i den och spränger den. De nya viruspartiklarna infekterar fler bakterier och en kedjereaktion startar.

Till skillnad från antibiotika som slår ut livsviktiga funktioner hos många viktiga bakterier angriper bakteriofagerna bara en eller några få stammar av bakterier. I bästa fall kan de slå ut en skadlig bakterie utan att störa andra mikrober. Denna anpassning är samtidigt en nackdel eftersom man måste veta exakt vilken typ av bakterie som är orsaken till infektionen för att kunna ta fram det rätta fagviruset.

Ytliga skador så som brännskador, sår- och urinvägsinfektioner är relativt lätta för bakteriofagerna att bota. Inre infektioner är dock svårare och det behövs väldigt stora doser fager för att komma i kontakt med bakterierna i blodet.

Bakteriofager är en viktig del av jordens ekologi. I naturen är bakteriofagerna, eller fager som de också kallas, drygt tio gånger fler än bakterierna. Vi äter och dricker dem hela tiden. Hittar de inga bakterier som faller dem i smaken försvinner de helt av sig själv.
Källa:
Anders Nilsson, Stockholms universitet
Bild: Ett stort antal bakteriofager attackerar en bakterie. Dr Graham Beards CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons 

Kunskapen om bakteriofager är ingalunda ny. Redan på 1920-talet anlade fagentusiasten Josef Stalin ett forskningsinstitut i Georgien och landet var fram till antibiotikans uppkomst världsledande inom fagforskning.

Efter att Alexander Fleming upptäckt penicillinet föll fagerna dock i glömska. Åtminstone i västvärlden. Östblocket med södra Kaukasus i ledningen fortsatte dock sin forskning och så småningom öppnades forskningscentra i bland annat Polen och Ryssland.

Anders Nilsson vid Stockholms universitet är en av få svenskar som forskar på bakteriofager. Han leder just nu ett projekt där forskare undersöker bakteriofager som alternativ till antibiotika inom djurhållningsindustrin.

Hämtar virus från soptippar
– Alla fager är unika och en fag infekterar bara en eller ett fåtal bakteriestammar. Vi arbetar mest med enzymet endolysin som gradvis förstör bakteriens cellväg och försöker hitta nya sådana. Vi försöker också förstå vilka egenskaper hos en fag som är av större betydelse för effektiviteten av en faginfektion.

Han och hans team hämtar sina bakteriofager i mikrobiologiskt rika miljöer som reningsverk och soptippar.

– Är man intresserad av fager som går på sjukdomsalstrande bakterier bör man isolera dem från sjuka människor. Man hittade fagerna med hjälp av bakterierna. Det kan till exempel vara reningsvatten eller i sköljrummet på sjukhus. Fast det är kanske att gå lite väl långt, säger han skämtsamt.

Behandling med bakteriofager är ännu inte godkänt inom EU. Däremot är det en möjlig behandlingsmetod i flera österländska länder. Att fagerna ännu inte har slagit i västvärlden tror Anders Nilsson dels beror på okunskap, dels på att läkemedelsindustrin inte ser några vinstchanser eftersom virusen finns i naturen och inte går att patentera.

– Jag har sökt pengar på flera håll för fagprojekt och de som bedömer ansökningarna tycker antingen att det är hokus pokus eller har aldrig hört talas om fager.

Anush Hovhannisyan och Inga Bazukyani i bakteriofaglabbet vid Yerevan State University i Armenien, mäter bakteriernas tillväxtaktivitet. – Forskare har länge försökt att ta fram nya typer av antibiotika. Bakteriofager kan vara ett bra verktyg i kampen, säger Inga Bazukyan.

Anders Nilsson menar att anledningen till att till exempel Armenien har kommit mycket längre är för att forskningen aldrig riktigt dog ut där. Anders Nilsson har själv varit i Armenien och talat på en konferens om bakteriofager i Jerevan och nu hoppas han kunna etablera ett vetenskapligt utbyte med landet.

Även om han gärna framhäver fördelarna med bakteriofager är han noga med att påpeka att de inte bör anses vara den enda lösningen på problemet med antibiotikaresistens. De är helt enkelt för komplicerade och inte lika effektiva som antibiotika.

– En fag är oftast bara effektiv mot en enda stam så det skulle behövas tusentals och åter tusentals specifika fager för att ersätta antibiotika. Sen skulle det behövas miljontals patienter för att göra kliniska tester, vilket skulle kosta miljontals kronor. Förstahandsalternativet är fortfarande antibiotika eftersom effektiviteten är betydligt högre.

Det är dock en sanning med modifikation. Det är redan i dag fullt möjligt att tillverka genmodifierade fager som har en betydligt större bredd än de naturliga när det gäller att angripa sjukdomsalstrande bakterier. Problemet är dock de etiska frågetecknen.

– Tänk hur du skulle reagera om du skulle få genmodifierade virus mot bakterierna. Jag undrar om man inte hade tänkt två gånger innan man accepterade ett sådant erbjudande.

Text och bild: Izabella Rosengren på uppdrag av Forskning.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Det bortglömda alternativet till antibiotika

 lästid ~ 6 min