Nyupptäckt resistensgen kan slå ut kraftfull antibiotika

Aminoglykosider är en grupp antibiotika som är mycket värdefull för att behandla infektioner med multiresistenta bakterier. En helt ny resistensgen, som sannolikt gör bakterierna motståndskraftiga mot den allra senaste aminoglykosiden, plazomycin, har upptäckts av forskare vid Göteborgs universitet. Genen har redan spridit sig till flera sjukdomsframkallande bakterier men lyckats flyga under radarn fram till nu.

Genen som forskarna upptäckte i flodsediment från Indien liknar inte någon annan känd resistens-gen. Men när de jämförde dess dna-sekvens mot redan publicerade dna-sekvenser från bakterier så insåg de att genen redan fanns i flera sjukdomsframkallande bakterier, däribland salmonella och pseudomonas från USA, Kina och Italien. Ingen hade dock insett att genen gjorde bakterierna resistenta.

Forskargruppen har gett genen namnet ”gar” efter garosamin som beskriver en struktur hos de aminoglykosidmolekyler som genen gar ger resistens mot. Precis en sådan struktur har även den allra nyaste aminoglykosiden, plazomycin, som har utvecklats just för att undgå de flesta kända resistensmekanismerna mot aminoglykosid-antibiotika.

Ökad spridning skulle försvåra

Professor Joakim Larsson, seniorförfattare till studien och föreståndare för Centrum för Antibiotikaresistensforskning vid Göteborgs universitet, kommenterar resultaten:

– Det är goda nyheter att gar-genen fortfarande verkar ganska ovanlig, men med en ökad spridning kommer den sannolikt att göra det ännu svårare att behandla redan multiresistenta bakterier. Ett exempel är pseudomonas aeruiginosa, som är en vanlig orsak till sjukhusförvärvad lunginflammation. Att kunna behandla sekundära, bakteriella lunginfektioner är något vi är särskilt måna om i dessa tider när världen har drabbats av covid-19-pandemin.

I stället för att undersöka stora mängder bakterieisolat från patienter så letade forskarna efter nya resistensgener i floder påverkade av avloppsvatten i Indien, ett land som redan är hårt drabbat av antibiotikaresistensens konsekvenser. Att undersöka miljöprover visade sig vara en effektiv strategi för att upptäcka bakteriella resistensgener som, än så länge, verkar bäras av en mycket liten del av befolkningen.

– Att tidigt upptäcka resistensgener kan hjälpa oss att begränsa deras spridning, det möjliggör genbaserad diagnostik, och möjligen kan det hjälpa industrin att utveckla nya läkemedel som kan undgå de former av resistens som är på frammarsch, säger Joakim Larsson.

Devalverar värdet av antibiotika

Runt om världen försöker företag och forskare att utveckla nya antibiotika, men deras framgångar är tyvärr mycket begränsade. Även när de lyckas verkar utvecklingen oundviklig:

– Varje antibiotika som mänskligheten producerat har mötts av resistens i åtminstone några av de bakterier de tagits för att behandla. Gar-genen är bara den senaste i en rad av gener som en efter en devalverar värdet av våra livsnödvändiga antibiotika, säger Joakim Larsson.

Forskargruppen i Göteborg studerar miljöns roll vid utvecklingen av antibiotikaresistens och framförallt som källa för resistensgener, som över tid kan förflytta sig från ofarliga miljöbakterier till de arter som ofta orsakar infektioner.

– Den enorma mångfalden av bakterier i miljön runt omkring oss hyser antagligen redan i dag resistensgener mot alla antibiotika vi någonsin kommer att utveckla – om vi inte börjar tänka väldigt annorlunda kring hur vi designar antibiotika, säger Joakim Larsson.

Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften .

Vetenskaplig artikel:

Discovery of a novel integron-borne aminoglycoside resistance gene present in clinical pathogens by screening environmental bacterial communities. Microbiome

Kontakt:

Joakim Larsson, professor och föreståndare för Centrum för Antibiotikaresistensforskning, Göteborgs universitet, joakim.larsson@fysiologi.gu.se