Resistenta bakterier finns överallt i naturen
Antibiotika är ämnen som vi använder för att bota eller motverka infektioner orsakade av bakterier. Många antibiotika produceras naturligt av mikroorganismer i olika miljöer, så vissa bakterier har utvecklat förmågan att överleva även i närvaro av antibiotika. Det innebär att antibiotikaresistenta bakterier är en naturlig del av mikrofloran i till exempel jord och vår tarmflora. Problem uppstår dock när sjukdomsalstrande bakterier blir motståndskraftiga eftersom de då kan orsaka mycket svårbehandlade infektioner. Det ökande antalet resistenta bakterieinfektioner utgör idag ett av de största hälsoproblemen i världen, enligt världshälsoorganisationen WHO.
Tidigare forskning visar att det finns fler varianter av resistensgener i naturen, snarare än exempelvis hos patienter på sjukhus. En bakterie utvecklar resistens via förändringar i dess arvsmassa: antingen genom mutationer i gener de redan bär på eller genom att förvärva resistensgener från andra bakterier. Utbytet av gener mellan bakterier gör spridningen av resistens svår att kontrollera. Anna Johnning, Erik Kristiansson och deras kollegor undersöker hur och under vilka förhållanden denna spridning sker, för att hitta metoder som kan bromsa utvecklingen. Genom att analysera DNA från olika miljöer kan forskarna upptäcka nya resistenta gener och utveckla modeller som visar hur resistensgenerna sprids mellan olika sorters bakterier.
– Vi har sett att vissa resistensgener sprids snabbt efter att de upptäckts. Spridningen sker till olika sorters bakterier, inklusive sådana som orsakar sjukdom och leder till behov av sjukvård. Vi förstår ännu inte helt vad det är som gör att vissa resistensgener sprids snabbt och brett, och under vilka förutsättningar. Vi behöver förstå vilka faktorer och processer som påverkar genöverföringen för att effektivt kunna förhindra den, säger Anna Johnning.
AI-verktyg för diagnostik i vården
Multiresistenta bakterier är ett stort problem i vården världen över. Vid svåra infektioner måste läkare ofta starta behandling med antibiotika omedelbart, innan de säkert vet vilken behandling som är effektiv. Detta kan leda till onödigt användande av antibiotika eller en behandling som inte fungerar eftersom bakterien är resistent. De utvecklar därför ett nytt AI-baserat diagnosverktyg för sjukhus, som snabbt ska kunna identifiera resistenta bakterier och därmed hjälpa läkare att välja en effektiv behandling.
Med hjälp av stora mängder tillgängliga data av diagnostiska tester från miljontals bakterieinfektioner (så kallade disktester), har en AI-modell tränats för att kunna avgöra vilka antibiotika som är lämpliga att förskriva till en patient. Målet är att skapa ett enkelt, förutsägbart och tillförlitligt AI-diagnosverktyg för rutinmässig användning inom sjukvården. Med bättre diagnosverktyg bör användningen av antibiotika kunna reduceras, vilket i sin tur minskar risken för nya resistenta bakterier.
– Jag hoppas att vårt arbete ska leda till förbättrade metoder och verktyg som kan implementeras i sjukvården. Vi fortsätter samtidigt att utforska de evolutionära mekanismerna bakom resistens för att hitta nya sätt att förhindra spridningen av resistenta gener, berättar Anna Johnning.
Tvärvetenskapliga samarbeten
Forskningen kring antibiotikaresistens sker parallellt inom många områden och är ofta tvärvetenskaplig i sin natur. I Göteborg finns bland annat Centrum för antibiotikaresistensforskning, CARe, som är en plattform för samverkan mellan Göteborgs universitet, Chalmers tekniska högskola och sjukvården, med stöd från Sahlgrenska universitetssjukhuset och Västra Götalandsregionen. Här samlas forskare från olika ämnesområden med ett gemensamt syfte – att bekämpa antibiotikaresistens.
– Att tillhöra en större forskningsgemenskap är positivt. Det bidrar till ökat samarbete, nya intryck och vidgade perspektiv, vilket är positivt för forskningen som helhet och det gemensamma målet att bekämpa antibiotikaresistens, avslutar Anna Johnning.
Text: Daniel Stahre
