Genom att analysera stora mängder av DNA har forskare på Chalmers i samarbete med forskare på Göteborgs universitet kartlagt flera hittills okända gener som gör bakterier motståndskraftiga mot den mest kraftfulla antibiotikan. Forskningen öppnar upp för insatser mot spridning av nya former av multiresistenta bakterier. Upptäckten har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Microbiome.

Bakterier som inte längre går att behandla med antibiotika är ett snabbt växande globalt problem. Antibiotikaresistens i sjukdomsframkallande bakterier utvecklas inte bara genom mutationer utan också genom att de tar upp gener från andra, ofarliga bakterier. Genom att analysera mycket stora mängder DNA lyckades forskarteamet från Göteborg beskriva 76 nya typer av resistensgener. Flera av dessa ger bakterierna förmågan att bryta ner karbapenemer, den allra kraftfullaste typen av antibiotika som idag ofta används för att behandla multiresistenta bakterier där inga andra antibiotika biter.

Erik Kristiansson, Chalmers. Foto: Nachiket P Marathe

– Vår studie visar att det finns väldigt många okända resistensgener. Kunskap om dessa gener gör det möjligt att tidigt hitta och förhoppningsvis hantera nya former av multiresistenta bakterier, säger Erik Kristiansson, professor i biostatistik och ledare för forskargruppen på Chalmers.

– Ju mer vi vet om hur bakterierna kan försvara sig mot antibiotika, desto större förutsättningar har vi att utveckla läkemedel som också står emot deras försvar, förklarar medförfattare Joakim Larsson, professor i miljöfarmakologi vid Göteborgs universitet.

Resultaten i studien kommer från analys av DNA-sekvenser från bakterier insamlade från människor och olika miljöer runt om i världen.

– Resistensgener är ofta mycket ovanliga så stora mängder sekvensdata måste undersökas innan en ny gen kan påträffas, fortsätter Erik Kristiansson.

Det är dessutom svårt att veta vad som är en resistensgen om den inte tidigare är beskriven. Forskargruppen löste detta genom att utveckla nya beräkningsmetoder som letar efter speciella mönster i DNA kopplade till antibiotikaresistens. Genom att sedan testa de nya generna på labbet kunde forskarna visa att deras prediktioner var riktiga.

– För att hitta sådana mönster i DNA så använder vi metoder som är utvecklade för att hantera mycket stora datamängder, säger Fanny Berglund, doktorand i forskargruppen.

Nästa steg i forskningen är att söka efter gener som ger upphov till resistens mot ytterligare former av antibiotika.

– Våra resultat är bara toppen av ett isberg. Det finns en stor mängd resistensgener som vi idag inte har någon kännedom om och som kan komma att utgöra stora problem i framtiden, säger Erik Kristiansson.

Läs mer om studien här: Identification of 76 novel B1 metallo-β-lactamases through large-scale screening of genomic and metagenomic data