Bakterier fra havet inn i kampen mot kreft og infeksjoner

I håp om å bidra til nye legemidler jakter bioteknologi-miljøet ved SINTEF, her representert ved seniorforsker Geir Klinkenberg, på lovende gener i bakterier fra havet.
I håp om å bidra til nye legemidler jakter bioteknologi-miljøet ved SINTEF, her representert ved seniorforsker Geir Klinkenberg, på lovende gener i bakterier fra havet. Foto: Thor Nielsen / SINTEF
Artikkelen fortsetter under annonsen

Norske forskere skal åpne naturens lukkede og ukjente legemiddelfabrikker. Det kan gi nye våpen mot kreft og resistente bakterier.

Denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

Artikkelen fortsetter under annonsen

I mange tiår har bakterier tjent samfunnet ved å produsere antibiotika – kjemiske forbindelser som kurerer infeksjonssykdommer. Men mange mikroorganismer i naturen bærer kanskje oppskriften på fremtidens medisiner med seg i sitt genmateriale, uten å ha «skrudd på» denne delen av arveanleggene.

Nå er bioteknologer ved SINTEF og NTNU i gang med å utvikle teknologi som skal gjøre det lettere å finne – og utnytte – disse skjulte og ubrukte medisinfabrikkene i bakterier fra naturlige miljøer. Jakten vil bli konsentrert om bakterier fra havet, og inngår som ett av prosjektene i det nye nasjonale bioteknologisenteret Norsk Senter for Digitalt Liv.

Seniorforsker Alexander Wentzel leder prosjektet. Foto: SINTEF
Seniorforsker Alexander Wentzel leder prosjektet. Foto: SINTEF

– Målet vårt er å finne nye produserbare stoffer som kan drepe for eksempel kreftceller eller antibiotika-resistente bakterier. Teknologien vi utvikler, vil korte ned letetiden og effektivisere produksjonen av slike stoffer, sier Alexander Wentzel, seniorforsker i SINTEF.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Les også : Høie: Fastlegene må lukke medisinskuffen

Ubrukt arvemateriale i fokus

Mikroorganismer er en gruppebetegnelse som omfatter bakterier, sopp og gjær. Bakterier er så små at opptil flere milliarder av dem kan få plass i en milliliter flytende føde.

Da verden oppdaget mikroorganismer som kunne lage infeksjonshemmende stoffer, sto de naturlige egenskapene til organismene i fokus. De utvalgte organismene ble satt til kultivering. I dyrkingsskålene produserte de isolerbare kjemiske forbindelser som de hadde brukt til å slåss mot andre mikroorganismer i naturens matfat. Dette ble starten på verdens antibiotika-produksjon.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Men i håp om å utvikle nye kreftmedisiner og antibiotika som virker på resistente bakterier, har forskere og farmasi-industri nå begynt å interessere også seg for det arvestoffet i bakterier som ikke er aktivert når de dyrkes i laboratoriet.

Artikkelen fortsetter under annonsen

– «Avskrudde» gener hos mikroorganismer kan utnyttes til å lage nyttige bioaktive stoffer som i dag er helt ukjente. Men til nå har det vært tidkrevende å sirkle inn slikt arvestoff. Forskningsverdenen har vært henvist til å lete i et lite antall gener av gangen. Det er her teknologien vår kan hjelpe, sier Wentzel.

Gladnyhet: – Kombinasjon av tre antibiotika tar livet av multiresistente bakterier

Dette er laboratorie-dyrkede kulturer som SINTEF- og NTNU-forskere har funnet i vann fra Tronheimsfjorden. Baktereir nettopp fra havet kan bli en kilde til viktige fremtidige medisiner. Foto: NTNU
Dette er laboratorie-dyrkede kulturer som SINTEF- og NTNU-forskere har funnet i vann fra Tronheimsfjorden. Baktereir nettopp fra havet kan bli en kilde til viktige fremtidige medisiner. Foto: NTNU

Jakt i mange prøver samtidig

Teknologien skal utvikles gjennom det fire-årige prosjektet «INBioPharm» som Forskningsrådet har bevilget 27,5 millioner kroner til. Den vil ifølge Wentzel gjøre det mulig å lete etter nyttige stoffer i et høyt antall prøver samtidig. I tillegg vil den gi en produksjon som er høy nok til at det går an å vurdere stoffenes potensial til å bli fremtidige produkter.

Enkelt forklart skal forskerne «klippe ut» arvestoff fra et stort antall ulike mikroorganismer. DNA-et skal deretter overføres til dyrkbare bakterier – organismer med egenskaper som forskerne på forhånd har vært inne og endret. Endringene skal gjøre det mulig for disse organismene å «slå på» produksjon av nye stoffer som ikke kan produseres i den mikroorganismen DNA-et ble hentet fra.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Ved hjelp av systembiologi og syntetisk biologi (se faktarute) skal prosjektet utvikle slike spesialtilpassede mikroorganismer. Kulturer av disse vil bli satt til å produsere små testkvanta av alle de mulige produktene – og til å masseprodusere vinnerstoffene.

Samarbeid mellom forskere med ulik fagbakgrunn, og tilgang til avanserte laboratorier, må til for at slike organismer skal la seg utvikle. I tillegg til hovedpartnerne ved SINTEF og NTNU er flere internasjonale toppmiljøer involvert i prosjektet.

Ikke-dyrkbare organismer inn i varmen

All medisin som har sitt utspring i mikroorganismer, har til nå stammet fra organismer som lar seg dyrke.

– Men bortimot 99 prosent av mikroorganismene i naturen lar seg ikke dyrke på laboratoriet. Målet for prosjektet vårt er at vi etterhvert skal kunne utnytte arveanlegg også fra disse organismene i produktjakten vår, sier Wentzel.

Artikkelen fortsetter under annonsen

Ifølge SINTEF-forskeren er sannsynligheten stor for at det i denne svære gruppen av mikroorganismer finnes «avskrudde» arveanlegg som kan produsere kjemikalier med til nå helt ukjent oppbygning og aktivitet.

– Det er ikke minst derfor at dette prosjektet er så spennende. Kanskje finner vi medisiner som kan bety forskjellen på liv og død for et stort antall fremtidige pasienter.

Les også: Forskerne har funnet svaret på elefantgåten

Lovende organismer sirklet inn

– Hvor sikkert er det at teknologien deres kommer til å virke og dermed bli et effektivt lete- og produksjonsredskap for farmasi-industrien?

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Som all forskning, har også dette prosjektet et element av risiko. Men vi har stor tro på at det vil gå. De utenlandske partnere vi har med oss, har alt sirklet inn mikroorganismer som et lovende utgangspunkt for vår videre forskning og utvikling. Fra tidligere og igangværende europeiske prosjekter har vi dessuten allerede god erfaring med systembiologisk forskning på organismen vi ønsker å spesialtilpasse. I fellesskap sitter prosjektdeltakerne på all den kompetansen som trengs for at dette prosjektet skal lykkes, sier Alexander Wentzel.

Les også: Flere funn av MRSA-smitte hos svin i Rogaland

Men det er ikke bare i havet det letes etter nye medisiner. Her har de tro på honning:


Og denne gjengen leter i hestelort: