Celler optimeres til at producere antibiotika

fredag 18 sep 20

Kontakt

Tilmann Weber
Professor
DTU Biosustain
24 89 61 32

Vidste du ...

I de lande, hvor man kan få antibiotika uden recept til såvel mennesker som dyr, er forekomst og spredning af resistens et større problem.
Kilde: WHO 

Med metoden ’metabolic engineering’ designer og optimerer forskere fra DTU Biosustain mikroorganismer, så de producerer nye stoffer, der kan udvikles til antibiotika.

I forskningslaboratorierne på DTU Biosustain på Lyngby Campus sker der store ændringer, men det kræver et mikroskop at få øje på dem. Ændringerne sker nemlig i mikroorganismer som f.eks. bakterien Streptomyces. Bakterien er kendt for at producere antibiotika. I forskningssektionen New Bioactive Compounds kan forskerne ved hjælp af ’metabolic engineering’ modificere bakterien til at fremstille nye bioaktive stoffer. Stofferne kan have forskellige egenskaber, som er nyttige for mennesker, bl.a. anticancer- og anti-aging-effekt, men sektionen har et særligt fokus på stoffer, der kan udvikles til nye antibiotika. Dette fokus er nødvendigt, mener lederen af forskningssektionen, scientific director Sang Yup Lee, der i en videopræsentation af sektionens arbejde udtaler:

”Medicinalindustrien udvikler ikke længere nye antibiotika, fordi det giver ikke overskud. Hvis de bruger mange penge på at udvikle nye antibiotika, er formålet at have det som ’last resort’-antibiotika, som de beholder for sig selv, indtil ingen andre antibiotika virker.”

’Klik-på’-antibiotika

 Et af projekterne i forskningssektionen har været at modificere Streptomyces, så bakterien var i stand til at optage et kunstigt molekyle, som forskerne havde fremstillet. Inde i Streptomyces indgår det kunstige molekyle dernæst i bakteriens produktion af et antibiotikum. Dette antibiotikum vil nu have en ny molekylær sammensætning. Det kan potentielt betyde, at man derved har skabt et nyt antibiotikum, som ingen bakterier er resistente overfor, men dette er endnu ikke blevet bevist.

 ’Klik-på’-løsninger er et fremadstormende felt i hele verden, da det er en lovende måde at få mikroorganismer til at producere mange forskellige stoffer. Og løsningen lyder jo enkel, men det er den langtfra, da modifikationerne har krævet en stor arbejdsindsats, fortæller professor Tilmann Weber, DTU Biosustain:

"”Medicinalindustrien udvikler ikke længere nye antibiotika, fordi det giver ikke overskud.” "
SANG YUP LEE , SCIENIFIC DIRECTOR, DTU BIOSUSTAIN

”Løsningen er ekstrem svær at få til at lykkes. De funktioner inde i en bakterie, som er ansvarlige for produktionen af de bioaktive stoffer som f.eks. antibiotika, er meget komplekse. Det har krævet virkelig meget viden om biosyntesen inde i bakterien og efterfølgende en hel del ’engineering’, før vi lykkedes med at få det kunstige molekyle hæftet på antibiotikummet inde i Streptomyces-bakterien.”

Driver stor gendatabase

For at kunne udnytte mikroorganismer i udviklingen af nye antibiotika kræver det, at forskerne kender de gener, der sætter organismerne i stand til at producere de ønskede stoffer. En vigtig rygrad i udviklingen af nye antibiotika er computerprogrammet og databasen antiSMASH, som forskningssektionen New Bioactive Compounds har udviklet sammen med kolleger i Holland, og som de nu står for driften af. Næste år har computerprogrammet tiårs jubilæum, og i den tid er det blevet det mest anvendte værktøj i hele verden for forskere, der ønsker at søge mellem de genetiske koder, som er ansvarlige for mikroorganismers produktion af bioaktive stoffer.

Databasen er frit tilgængelig for alle, fortæller professor Tilmann Weber: ”Det er en service til samfundet, og den bliver brugt af forskere fra hele verden. Databasen og softwaren udvides hele tiden med nye data om mikroorganismers genomer. Det er data, som kommer ind fra vores kolleger overalt på kloden.”

Denne sommer rundede det samlede antal søgninger i databasen gennem de ti år, den har eksisteret, 700.000.

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere