Umeåforskare i amerikansk storsatsning för att bekämpa antibiotikaresistens

Fredrik Almqvist, professor i organisk kemi vid Umeå Universitet.

BildMattias Pettersson

Antibiotikaresistensen i världen har nått en brytpunkt. Det blir allt svårare att behandla bakterieinfektioner eftersom så många bakterier är resistenta mot alla antibiotika vi har. Bara i USA utvecklar nära tre miljoner människor läkemedelsresistenta bakterieinfektioner varje år enligt en rapport från 2019 av the Centers for Disease Control and Prevention. Överanvändning av antibiotika hjälper till att driva spridningen av antibiotikaresistens.

Samarbete forskare i USA och i Umeå

Med cirka 100 miljoner kronor finansieras nu ett brett projekt för att adressera detta globala problem. Konsortiet leds av den framstående professorn Scott J. Hultgren vid Washington University School of Medicine i St. Louis i USA och de amerikanska forskargrupperna samarbetar med professor Fredrik Almqvist på Kemiska institutionen vid Umeå universitet.

– Det är till att börja med helt fantastiskt att man inom National Institute of Health i USA gör denna stora satsning inom detta viktiga område! Vi här i Umeå är så klart väldigt stolta och ödmjuka för att vi får vara en del i detta fantastiska projekt och vi hoppas kunna bidra till nya framsteg i kampen mot den alltmera utbredda antibiotikaresistensen. Anslaget sträcker sig över fem år vilket ger bra framförhållning och vi kommer att kunna utveckla både befintlig infrastruktur samt utbilda nya forskare inom området som en del i projektet, säger Fredrik Almqvist, professor på Kemiska institutionen vid Umeå universitet.

Forskningen uppdelad i olika delprojekt

Satsningen delas in i olika forskningsteman. En inriktning syftar till att identifiera och utveckla olika alternativ till antibiotika för urinvägsinfektioner och andra infektioner orsakade av läkemedelsresistenta bakterier. Här beforskas hur man kan behandla infektioner med designade kemiska molekyler som hindrar bakterier från att fästa, till exempel på urinblåsans vägg. Ett parallellt tillvägagångssätt som beforskas är att avväpna sjukdomsframkallande bakterier utan att döda dem. Bakterier producerar långa filament, så kallade pili, vilka de behöver för att orsaka sjukdom men inte för att överleva. I princip kan eliminering av en bakteriers pili omvandla en farlig bakterie till en ofarlig. Forskarna letar molekyler som kan sabotera maskineriet i cellen som bygger dessa pili.

Det andra huvudspåret utforskar potentialen för utveckling av en ny typ av antibiotika,  GmPcides, en ny klass av molekyler utvecklade i Fredrik Almqvists lab vid Umeå universitet. Det är molekyler som dödar en mängd olika antibiotikaresistenta bakterier i laboratoriet när de används ensamma men de ökar också verkningsgraden hos andra antibiotika när de används i kombination med dem. De ”boostar” varandra. Ett av forskarteamen ska undersöka mer i detalj hur GmPcides fungerar och man ser en möjlighet att vissa antibiotika som riskerar att läggas på hyllan på grund av utbredd resistens kanske kan komma till användning igen.

Designa och tillverka molekyler

Professor Fredrik Almqvist vid Umeå universitet leder kemiplattformen tillsammans med professor James W. Janetka (Washington University in St. Louis) och ska designa och tillverka de små molekyler som behövs och testas i flera av de olika delprojekten.

– Min forskargrupp kommer att bistå med design och syntes av nya antibakteriella substanser för flera av projekten. Förutom att förbättra molekylernas egenskaper i syfte att hitta startpunkter för nya läkemedel så kommer vi också att bidra med molekyler som är särskilt framtagna för att reda ut den exakta verkningsmekanismen, vilket i sin tur ger fördjupad förståelse och möjligheter till nya framtida angreppssätt, säger molekylmakaren Fredrik Almqvist.