Forskning om antibiotikaresistens vid exponering för sällsynta jordartsmetaller beviljas anslag
Den globala jakten på sällsynta jordartsmetaller som är avgörande för grön teknik kan bära på en oväntad och allvarlig risk för vår framtida hälsa. Roelof Coertze, forskare vid Centrum för antibiotikaresistensforskning (CARe), har beviljats 6 miljoner kronor från Formas för att undersöka hur dessa metaller potentiellt kan bidra till spridningen av antibiotikaresistens – en av vår tids största hot mot folkhälsan.
Sedan antibiotikan upptäcktes har miljontals liv räddats men omfattande och oansvarig användning har gjort att bakterier utvecklat resistens och infektioner blir allt svårare eller till slut omöjliga att bota. Resistensutveckling sker när mer motståndskraftiga bakterier överlever i högre grad i närvaro av något som är giftigt för dem, såsom antibiotika. Dock har bakterier också visat sig kunna utveckla resistens genom andra miljöfaktorer.
Roelof Coertze väljer nu att rikta blicken mot hur exploatering av sällsynta jordartsmetaller potentiellt kan driva utvecklingen av antibiotikaresistenta bakterier. Dessa metaller, såsom exempelvis praseodym och neodym, har hög efterfrågan inom gröna teknologier som elfordon, vindkraftverk och annan modern elektronik.En nyligen upptäckt stor fyndighet av sällsynta jordartsmetaller i Kiruna kan komma att minska Europas beroende av kinesisk produktion som dominerar marknaden. Men eftersom gruvdrift och bearbetning av dessa metaller oundvikligen leder till miljöföroreningar kan det finnas oförutsedda hälsokonsekvenser.
– Vårt projekt kommer att undersöka om dessa metaller oavsiktligt kan bidra till utveckling och spridning av resistens, även i frånvaro av antibiotika säger Coertze.
Co-selection: giftiga metaller driver resistens
Kärnan i projektet är fenomenet "co-selection", en process där bakterier som utsätts för vissa stressorer – såsom giftiga metaller – utvecklar resistens som också gör dem resistenta mot antibiotika. Eftersom bakterier kan dela gener kan denna resistens spridas inom bakteriesamhällen, även sjukdomsframkallande patogener.
Tidigare studier har visat att vanliga metaller som koppar, silver och zink kan driva denna process men effekterna av sällsynta jordartsmetaller är fortfarande till stor del outforskade. En av anledningarna kan vara det missvisande begreppet ”sällsynta jordartsmetaller”. De är i själva verket inte alls sällsynta, utan är rikligt förekommande i jordskorpan. Dock är de mindre vanligt förekommande i stora utvinningsbara fyndigheter, vilket är vad som gör dem så värdefulla men också att deras påverkan på hälsa bör undersökas.
-Många regioner har redan påverkats av gruvdrift av sällsynta jordartsmetaller, även om just utvecklingen av antibiotikaresistens har förbisetts menar Roelof Coertze. Vi kommer att undersöka denna potentiella risk i samarbete med North-West University, i Sydafrika och därigenom skapa en internationell kontext för denna forskning.
Det är fascinerande att tänka sig att två till synes helt orelaterade naturfenomen, sällsynta jordartsmetaller och antibiotikaresistens, kan vara sammankopplade på ett unikt sätt som påverkar människors hälsa
Balans mellan utvinning och produktion
Sällsynta jordartsmetaller förekommer vanligtvis i koncentrationer som är för låga för att påverka bakteriell selektion i naturen. Gruvdrift och industriella processer kan dock kraftigt höja nivåerna i mark och vatten som ett resultat av föroreningar. Detta skapar nya påfrestningar på bakteriesamhällen vilket potentiellt leder till resistens som försvårar behandlingen av bakteriella infektioner.
Forskarna kommer att undersöka om bakterier som utsätts för dessa metaller kan överleva genom att utveckla mekanismer som också ger dem antibiotikaresistens. Denna information är viktig för framtida policies som påverkar hållbar gruvdrift och ansvarsfull återvinning av gröna teknologier under deras livscykel.
-Det är väldigt viktigt för oss att denna forskning kan användas för att arbeta med beslutsfattande kring gruvverksamhet. Vi förstår betydelsen av gruvdrift av sällsynta jordartsmetaller i Europa och vill gärna bidra till att göra processen så hållbar som möjligt, betonar Coertze.
Ett viktigt steg framåt
Eftersom efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller fortsätter att öka kan resultaten av detta projekt få betydelse för global hälsa, industri och ekonomi menar Roelof Coertze. Det är viktigt att inte bara beakta den europeiska kontexten utan också lära sig från internationella gruvmiljöer som kan ge en föraning om vår framtid.
Resultaten kommer inte bara att kunna bidra till en mer hållbar gruvdrift utan också till den globala kampen mot antibiotikaresistens, ett problem som berör oss alla
Roelof Coertze erhöll sin doktorsexamen från North-West University, Sydafrika, 2020. Därefter påbörjade han en postdoktoral tjänst vid University of the Free State, där han fokuserade på molekylär karakterisering av dubbelsträngade RNA-virus.
År 2021 tog Roelof en tjänst som postdoktor vid Göteborgs universitet i Joakim Larssons forskargrupp där han nu är verksam som forskare. Under denna tid säkrade han finansiering för patentutveckling och publicerade sina resultat i granskade tidskrifter.
År 2024 tilldelades Roelof Formas starting grant för unga forskare för sin forskning om utveckling av antibiotikaresistenta bakterier genom co-selection från exponering för sällsynta jordartsmetaller vid gruvdrift.
