Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi

Göte Swedbergs forskargrupp

Mutationer och genetisk överföring bidrar till uppkomst och stabilisering av resistensegenskaper hos mikroroganismer

1. Är folsyremetabolismen fortfarande ett gångbart mål för kemoterapi?

Folsyremetabolismen har varit en viktig angreppspunkt för infektionsbehandling sedan sulfonamider introducerats som infektionsläkemedel på 1930-talet. Sulfonamider hindrar mikroorganismers folsyrasyntes genom att hämma ett enzym i syntesvägen, dihydropteroatsyntetas (DHPS). Resistens mot sulfonamider förklaras som regel med ett förändrat DHPS.

Hos malariaparasiter utgör HPPK och DHPS två delar av en bifunktionell polypeptid och vi studerar interaktionen mellan de två delarna. Syftet är att ta fram nya typer av hämmare som inte direkt påverkar enzymets funktion utan mera interaktioner mellan de olika delarna. Enzymet hos malariaparasiten skiljer sig från motsvarande enzym hos bakterier genom att flera långa aminosyrakedjor är inskjutna i sekvensen. Vi håller på att ta reda på hur nödvändiga dessa extra aminosyror är för enzymets stabilitet och funktion. Detta görs genom att införa kontrollerade deletioner i genen som kodar för proteinet. Resultaten analyseras dels genom komplementationsförsök i bakterier som saknar dessa enzymaktiviteter, dels genom att rena proteiner och mäta enzymaktivitet.

2. Molekylär resistensdiagnostik i samband med malaria

Malaria är en av världens vanligaste infektionssjukdomar som årligen drabbar milliontals människor. Snabb och precis diagnos samt insättande av adekvat läkemedelsbehandling är av stor betydelse för att begränsa dess utbredning.

Vid behandling av malaria orsakad av Plasmodium falciparum används främst kombinationspreparat baserade på den kinesiska örtmedicinen artemisinin. I och med att många länder i Afrika övergått till nya behandlingsalternativ ingår även metodutveckling för att kunna upptäcka resistensutveckling mot läkemedelskombinationer baserade på artemisinin. I dessa projekt ingår samarbete med läkare och forskare i Afrika, i första hand Tanzania och Etiopien. I Etiopien förekommer dessutom en annan variant av malariaparasit, Plasmodium vivax. Mot denna variant används fortfarande klorokin som förstahandspreparat, men vi ser ökande problem med resistens, och övervakning av klorokinresistens ingår i projektet.

3. Antibiotikaresistens hos människans normalflora av bakterier

Vid en antibiotikabehandling påverkas alla bakterier i kroppen, vilket leder till snabb selektion av antibiotikaresistenta bakterier i vår normala bakterieflora. Detta behöver inte påverka oss direkt, men om resistenta bakterier överlever under en längre tid kan de utgöra en "reservoar" av resistensegenskaper som kan överföras till mer patogena bakterier och därmed på sikt påverka framtida behandling av infektioner. I ett specifikt fall kunde vi påvisa resistenta bakterier (Streptokocker) i svalgfloran ett år efter en vanlig antibiotikabehandling. I dessa bakterier sitter de gener som förklarar resistensen ofta inbyggda i bakteriens kromosom. Vi håller nu på med en systematisk kartläggning av var i kromosomen insättning sker, och försöker hitta förklaringar till att resistensegenskapen är så stabil. I många fall hittar vi samma omgivning till resistensgener i flera olika streptokockarter, vilket är ett tydligt tecken på att dessa gener sprids mellan olika bakterier i normalfloran.