– Vi må gjøre noe nå, før millioner av pasienter dør

– Vi har en enorm utfordring, og den blir større for hver dag som går. Folk forstår ikke hvor farlig det er med antibiotikaresistens hos bakterier. De fleste tror det er et problem som vil dukke opp langt fram i tid, hvis det i det hele tatt kommer. Man har vent seg til å tenke at det er ikke så farlig, for det kommer hele tiden nye typer medisiner og antibiotika. Men det er ikke lenger slik det fungerer.

Professor Dirk Linke ved UiOs Institutt for biovitenskap er redd for at vi i løpet av de neste 20 årene kan ende opp i en tilsvarende situasjon som vi hadde før Alexander Fleming oppdaget penicilin i 1928.

– Vi ser allerede i dag at standardmetodene for medisinsk behandling begynner å svikte. Statistikken viser tydelig hvordan antibiotikaresistens øker fra år til år.

Verdens kreftdag: Kreftforeningen med fire råd for å motvirke antibiotikaresistens

LES SAKEN

Utfordringener er mange, og en av de viktigste er at svært få innser alvoret i situasjonen.

Riktignok har det det vært en del oppmerksomhet omkring problemet i det siste, men Linke mener det er altfor sent.

– Vi mikrobiologer er i en posisjon til å gjøre noe. Dette er min viktigste oppgave i fremtiden som forsker – å finne alternativer til dagens behandlingsmetoder.

Han understreker at forskning alene ikke er tilstrekkelig:

– Grunnleggende endringer innen politikk og helsevesen er en forutsetning for å få gjort noe med problemet før pasientene dør, slik tilfellet var for 100 år siden.

Bidrar til student-VM

I 2013 kom Dirk Linke til Universitetet i Oslo og Institutt for biovitenskap, der han leder sin egen forskergruppe. Gruppen studerer hvordan bakterier samhandler med ulike overflater og med menneskelige vertsceller. Han underviser i mikrobiologi og er veileder for de norske deltakerne i iGEM, som er et uoffisielt VM og en innovasjonskonkurranse for unge forskere innen syntetisk biologi.

I 2016 ble det gull for laget fra UiO, som fant en ny metode for å påvise om en bakterie ved urinveisinfeksjon er resistent mot antibiotika. Arbeidet til professor Linke har altså begynt å sette spor etter seg ved universitetet.

Før Einstein

– Den første inspirasjonen kom fra mine foreldre, da jeg vokste opp i Tübingen i det sørvestlige Tyskland. Min far var fysikklærer, og vi var ofte ute og så på alt mulig rart i naturen. Da jeg begynte på skolen, ble jeg oppslukt av kjemi, uten at jeg helt kan forklare hvorfor. Jeg husker hvordan jeg gledet meg til at jeg skulle bli gammel nok til å få kjemi som fag. Da tiden endelig var inne, leste jeg hele læreboka på tre dager. Så kjedet jeg meg resten av skoleåret, forteller professoren med en god latter og en passende porsjon selvironi.

Linke var lenge overbevist om at hans kall var å jobbe med kjemi. Men så fikk han etterhvert en snikende følelse av at alle de grunnleggende oppdagelsene i faget allerede var gjort.

– Det ble for meg litt som før Einstein på begynnelsen av 1900-tallet, da man i etablerte vitenskapelige kretser var sikker på at alt innen fysikken var oppdaget. Jeg ville jobbe med "ekte vitenskap", det vil si oppdage nye ting. Så fant jeg biologien, eller rettere sagt: Biologien fant meg. Jeg forsto at biologi var et område der jeg kunne kombinere min fascinasjon for kjemi med interessen for livsvitenskap. Jeg så at det var behov for nye oppdagelser og mye mer kunnskap. Jeg hadde funnet min nisje!

Da Linke var 12 år, fikk faren jobb i Riyadh, og dermed ble det fire års opphold og skolegang i Saudia-Arabias hovedstad.

– Formet årene i Saudi-Arabia deg på noen måte?

– Trolig brukte jeg mer tid hjemme med bøkene enn jeg ellers ville ha gjort. Men jeg følte ikke at jeg gikk glipp av noe, for jeg elsket å studere. Det var forøvrig små klasser på skolen i Riyadh, noe som betydde mye for læringsmiljøet og gjorde meg motivert for å satse på forskning. Jeg fikk lyst til å gjøre spennende oppdagelser!

Les også: Studentlag med gull fra iGEM satser på eget firma

Likte ikke medisinsk forskning

Unge Linke dro til Berlin for å studere biokjemi – et fag i sterk utvikling på den tiden. Mye handlet om koblingen mellom biokjemi og medisin. Biokjemi i planter var også et hett tema, med heftige debatter om genmodifikasjon og moderne landbruk. Etter studiet avtjente Linke verneplikten som sivilarbeider i et forskningsmiljø på et av Berlins universitetssykehus.

– Siviltjenesten ble en bekreftelse på en følelse jeg hadde hatt, nemlig at medisinsk forskning ikke var noe for meg. Jeg likte rett og slett ikke måten den ble gjennomført på. Det var for mye utprøving av mer eller mindre tilfeldige hypoteser og for lite systematisk tilnærming. Jeg ville jobbe mer planmessig og i et lengre tidsperspektiv.

Yersinia-bakterier er blant det Dirk Linke forsker på. De fester seg til cellene våre med et spesialdesignet redskap og gir alvorlig sykdom. Foto: Colourbox

Linke fullførte sine studier ved Technische Universität Berlin, der han tok doktorgraden på planteproteiner. Like etter dukket det opp en ledig stilling i hjembyen Tübingen, som har et av Tysklands eldste og mest velrenommerte læresteder. Stillingen handlet om mikrobiologi:

– Jeg hadde slett ikke tenkt meg noen karriere innen mikrobiologi. Men det var noe med jobbeskrivelsen som tiltalte meg. Den tok utgangspunkt i de samme teoriene om metodebruk som jeg hadde anvendt i min doktorgradsavhandling om transportmekanismer for planteproteiner. Universität Tübingen var på utkikk etter noen som kunne bruke tilsvarende metodikk på bakteriers transportsystemer. Riktignok var jeg vant med å bruke bakterier for å studere genteknologi, men da som verktøy. Uansett hadde jeg god kjennskap til alle metodene de beskrev, og det var en god match mellom stillingsbeskrivelsen og min forskningserfaring.

Dermed ble Dirk Linke midlertidig ansatt ved Max Planck Institute i hjembyen, der han underviste og bygde opp sitt forskerteam. Han underviste i mikrobiologi og biokjemi, og han opplevde å kunne kombinere mange av sine forskningsinteresser – slik at den varierte bakgrunnen virkelig kom til sin rett.

– I dag har jeg en stor fordel nettopp fordi jeg har et større overblikk over flere fagområder, i forhold til om jeg bare hadde fulgt et strømlinjeformet opplegg innen et smalt fagfelt. Det var forøvrig her jeg ble interessert i bakteriers overflater og transportprosesser, noe som fortsatt opptar meg og som vi jobber mye med i dag.

Hvorfor Universitetet i Oslo?

Ansettelsen ved Max Planck Institute i Tübingen gjaldt opprinnelig for to år. Selv om den ble fornyet en rekke ganger, var det uholdbart ikke å ha en fast stilling. Derfor søkte Linke seg til universiteter flere steder – først i Tyskland, deretter i andre europeiske land. I hjemlandet konkurrerte han noen ganger med 200 andre søkere. Han ble sjelden eller aldri innkalt til intervju, og etterhvert forsto han hvorfor:

– Jeg hadde gjort så mye forskjellig og var altfor tverrfaglig. Hvis det dreide seg om en stilling innen bioteknologi, syntes de at jeg var for mye mikrobiolog. Hvis det handlet om mikrobiologi, mente de jeg hadde for mye bioteknologi. Og slik fortsatte det. Det hele var skuffende, for det sies jo så mye om betydningen av tverrfaglighet, sier Linke.

– Norge var slett ikke på kartet mitt. Jeg hadde ingen kjennskap til landet eller Universitetet i Oslo. Men så ble jeg oppmerksom på dette ledige professoratet i molekylær mikrobiologi, som lot til å passe perfekt for min bakgrunn. Jeg snakket med tyske kolleger som kjente folk i Oslo. De sa: "Den jobben bør du virkelig søke på. Oslo er en flott by, og det er en god atmosfære på universitetet".

Dermed sendte Linke inn en søknad. Tiden gikk – over ett år – uten at han hørte noe tilbake. Han hadde glemt hele Oslo da UiO endelig kontaktet ham og inviterte til et intervju, som ble gjennomført i januar 2013. Møtet ble fruktbart for begge parter, og ting skjedde i rask rekkefølge. Plutselig sto han der med fast jobb innen akkurat det fagområdet han brant for.

– Det som gjorde utslaget for meg, var at det ikke var tvil om at dette skulle være en fast stilling og en varig satsing. Da jeg begynte her i oktober 2013, gikk mye av tiden med til å skrive søknader om forskningsmidler. Jeg brukte også mye tid på å rydde opp i det gamle laboratoriet. Jeg gjorde det meste med mine egne hender. Det var veldig nyttig, for det ga meg et supert grunnlag for å planlegge det nye laboratoriet.

Kunnskapsmiljø overført fra Tyskland

To av Linkes studenter fikk godkjent overføring fra Max Planck Institute i Tyskland – delvis finansiert av Max Planck – og kom til Oslo, etterhvert supplert av en postdoktor fra samme sted. Dermed var grunnlaget lagt for dagens forskergruppe, bestående av ti dedikerte fagfolk fra hele verden, som ledes av professor Linke.

Han mener det var et viktig suksesskriterium at de kunne gjennomføre en kunnskapsoverføring med erfarne og dyktige forskere.

– I mitt tilfelle var det en heldig kombinasjon av omstendigheter som gjorde det mulig å overføre et helt kunnskapsmiljø. Jeg mener ellers at det norske universitetssystemet kunne bli enda bedre hvis det ble laget et system og en finansieringsmulighet for slik kunnskapsoverføring.

Linke kom til UiO i første rekke å fylle en ledig undervisningsstilling i mikrobiologi. Samtidig hadde det vært planer om å starte et masterstudium for deltakelse i iGEM, den internasjonalle konkurransen i syntetisk biologi. Initiativtakerne bak iGEM var blitt invitert fra Boston til Oslo for å fortelle om opplegget, og planene var nesten klare da Linke innfant seg på Blindern.

Ikke hørt om iGEM

– Jeg hadde faktisk aldri hørt om iGEM da de ba meg sette i gang. Og jeg ante ikke hva jeg bega meg ut på. Men det hørtes morsomt ut, så vi kjørte i gang. Vi begynte med å motivere studenter til å bli med på laget. Heldigvis hadde jeg mange dyktige folk med meg, og har det fortsatt.

iGEM-studiet skiller seg fra andre studier på flere måter. Hvert år er det nye utfordringer, med et nytt studentlag som konkurrerer internasjonalt. Studentene må selv finne en idé og et tema for oppgaven. Behovet for verktøy og metoder endrer seg mye fra år til år, og det samme gjelder ledelse og veiledning.

– Studentene må selv klekke ut de gode ideene. Min rolle er å tilrettelegge for at de skal lykkes. Jeg henter inn folk fra ulike institutter og fagområder, avhengig av tema. Det første året var tøft. Det andre gikk det lettere. Det tredje året kom Oslo-laget hjem fra Boston med gull, som betyr at prosjektet ble perfekt gjennomført. Det viser at vi kan klare det med det utstyret, de studentene og de ansatte vi har.

Biologiske maskiner

Linke mener vi bare har sett begynnelsen av forskningsfeltet syntetisk biologi, en gren av genteknologien som gjør det mulig å lage eller syntetisere lange DNA-molekyler kjemisk fra grunnen av. Ved å sette sammen DNA på riktig måte, kan man bygge inn nye egenskaper i en celle eller lage helt nye celler.

– Riktignok har vi avlet fram dyr og planter i århundrer. Men nå har ingeniørene og utviklerne inntatt fagområdet. Dermed får vi verktøy som gjør oss i stand til å fremstille maskiner basert på biologi – som kan utføre helt nye oppgaver. Dette er et nytt konsept, med teknologiske muligheter som har kommet til de siste 20 årene. Nå kan vi gjøre ting med celler og bakterier som gir oss uante muligheter!

Som eksempel nevner Linke at vi kan få planter til å produsere antistoffer og andre kjemikalier. Vi kan også designe en levende organisme fra grunnen av.

– Dette høres skremmende ut for mange, for de forstår ikke teknologien og hva den kan brukes til. Dermed høres det risikabelt ut. Men slik er det med nye teknologier. Da jernbanen kom, mente folk det var farlig for mennesker å reise i så høy hastighet.

Nettopp dette er et viktig poeng med iGEM-konkurransen: å vise at hvem som helst kan lære seg å bruke syntetisk biologi – og at teknologien har en rekke praktiske anvendelsesområder. Selvsagt må sikkerhetshensyn og etiske hensyn ivaretas.

– Blir dette gjort på riktig måte, er jeg sikker på at syntetisk biologi representerer fremtiden innen mange områder. Vi vil se nye metoder og nye produkter som er mer bærekraftige og mer miljøvennlige enn det vi omgir oss med i dag og som vi har basert på mekaniske og kjemiske prosesser.

Endringer vi ikke kan forestille oss

Syntetisk biologi handler blant annet om å ta fra hverandre biologiske bestanddeler og sette dem sammen på nye måter. Problemstillingene og utfordringene er utallige. Fellesnevneren er at det dreier seg om delvis selvgående biologiske maskiner.

Hovedmålet til professor Linke og hans forskerteam er å øke forståelsen av biologiske transportprosesser og mer spesifikt hvordan bakterier fester seg til ulike materialer og overflater, på engelsk bacterial adhesion. Patogene bakterier er bakterier som vekker sykdom, og det har stor betydning å studere hvordan slike bakterier samhandler med vertsceller hos mennesket. Forskningen på dette feltet er viktig blant annet for arbeidet med vaksiner, biomarkører og diagnostisering – og vil kunne gi verdifulle bidrag til kampen mot antibiotikaresistente bakterier.

– Jeg tror at vi i fremtiden vil oppleve "game changers" som vi i dag ikke er i stand til å tenke oss. Teknologiske endringer vil bli store og omfattende. Vi kan bare ikke forestille oss hvordan.

– Vil fremtidens mennesker se tilbake på "syntetisk-biologi-revolusjonen" omtrent som vi i dag undres over reaksjonene den gang jernbanen kom?

– Det håper jeg virkelig. Men samtidig skal vi ikke være naive. Enhver ny teknologi bærer i seg en mulighet for misbruk. Begreper som syntetisk biologi og genetisk modifikasjon maner fram skrekkscenarier hos mange i dag. De tenker ikke på at slik teknologi, riktig anvendt, kan føre til et grønt skifte med mer bærekraftig produksjon av produkter vi trenger i det daglige.

Mer på Titan.uio.no:

Har funnet trikset sykdomsbakteriene bruker

Enkle grep reduserte bruken av antibiotika med 15 prosent

CRISPR er spådd å revolusjonere medisinsk behandling. Men kva er det eigentleg?