Her er teknologiene som kan forhindre at antibiotikaresistens blir den verste helsekatastrofen siden svartedauden

Penicillinets oppdager, Alexander Flemming, var klar over farene for resistens. Da han hadde fått Nobelprisen i 1945, kom han med følgende uttalelse:

«Den tankeløse personen som tukler med penicillinbehandling er moralsk ansvarlig for at en person dør av en infeksjon forårsaket av en organisme som blitt resistent mot penicillin.»

Siden den gangen har forskerne funnet en lang rekke virksomme antibiotika som vi stort sett har brukt ivrig uten å ofre mange tanker på hva Flemming sa for 72 år siden.

Resultatet er at vi har opplevd en fantastisk periode innen medisinsk behandling, hvor vi fikk has på mikroorganismene. Vi har vokst opp med at en bakterieinfeksjon ikke er noe problem.

• Laget av eggeskall: Et nytt plaster kan få sårene til å gro i løpet av tre uker

WHO advarer

Sjefen for World Health Organization (WHO), Dr Margaret Chan, advarte i FN i april om utviklingen som gjør at mange vanlige infeksjoner ikke lenger reagerer på behandling med antibiotika.

Serie: Teknologier som endrer verden

Teknologi er en en av verdens raskest voksende industrier, og mye av det vi så på som umulig for noen år siden betrakter vi som en selvfølge i dag.

I denne serien ser vi på hvordan teknologi kan bidra til å løse store verdensproblemer.

1. Disse teknologiene endrer utdanning for alltid

2. Halvparten av verdens befolkning lever uten internett. Slik vil ingeniørene gi tilgang til alle

3. Klimaendringer er ikke ett problem, men mange små

4. Disse teknologiene kan gi mat på bordet

5. Slik vil selvkjørende biler snu opp-ned på samfunnet

6. Her er teknologiene som kan forhindre at antibiotikaresistens blir den verste helsekatastrofen siden svartedauden (denne)

Ved å overforbruke antibiotika, både preventivt og for den minste mistanke om infeksjon, har bakteriene gjort akkurat det Fleming uttalte. De har utviklet resistens.

– Bakterier har en iboende egenskap som gjør dem ypperlig egnet til å overleve under krevende forhold. De forsvarer seg mot ting som dreper dem, slik som antibiotika, ved å utvikle seg. Slike organismer har svært kort generasjonstid og før eller siden dukker det opp en mutasjon som gjør bakteriene immune mot våre medisiner. Jo mer vi bruker en type antibiotika, desto større er muligheten for at det oppstår en mutant som vil formere seg og overleve. Den store og ukritiske bruken av antibiotika er hovedårsaken til det vi nå står overfor, sier fagdirektør for smittevern i Folkehelseinstituttet, Frode Forland.

– Tradisjonelt har det ikke vært nødvendig å finne ut hvilken bakterietype som har gitt infeksjoner. Vi har hatt virksomme medisiner og kunne gitt en cocktail av virkestoffer som har fungert godt. I fremtiden må vi bli mye flinkere på diagnostikk. Vi må bli mer nøye med å finne ut hvilken bakterie som utløser sykdommen og så bare behandle den. Vi må også bli mye mer restriktive i antibiotikabruk. Svært mye av antibiotikabruken går i dag til å behandle lite syke folk. De blir ofte friske av seg selv om vi ikke behandler, sier overlege ved Folkehelseinstituttets avdeling for resistens- og infeksjonsforebygging, Martin Steinbakk.

• Les også: Her ligger fremtidens antibiotika

Vanskelig modell

Den tradisjonelle modellen for å utvikle nye medisiner er at farmasøytisk industri forsker, utvikler og tester frem nye medisiner.

De investerer enorme beløp, og som kompensasjon får de patentbeskyttelse i en rekke år, hvor de kan tjene tilbake investeringene og sørge for fortjeneste.

Dette er en modell som har tjent oss bra i flere tiår, men som nå viser tegn til svakheter. De store farmasiselskapene må avveie hvor de vil investere, og da kommer sjelden antibiotika høyt opp på listen.

Medisiner rettet mot kroniske sykdommer er mye mer lukrative. Pasienter som trenger slike medisiner må ofte ha dem daglig i resten av livet. Da er farmasiselskapene i hvert fall sikret fortjeneste til patentet går ut og billige kloneprodukter dukker opp.

Slik er det ikke med antibiotika. En pasient som trenger slik medisin er som regel frisk etter en uke eller to, og så er det slutt på salget for denne gangen.

Når verden nå omsider skjønner at bruken av antibiotika må begrenses, faller naturlig nok interessen ytterligere i den farmasøytiske industrien. Samtidig er det stadig vanskeligere å finne nye virkestoffer i naturen og det øker kostnadene for å ta frem nye medisiner.

Den tradisjonelle finansieringsmodellen er i ferd med å stoppe opp. Den farmasøytiske industrien er ikke bygget på altruisme, men på vanlige forretningsprinsipper.

Da blir det ikke penger til å utvikle nye antibiotika. Spesielt siden vi har høstet de lavthengende kirsebærene.

– Den alvorlige situasjonen har ført til at det tas i bruk nye metoder for å få fart på utviklingen. Det jobbes med programmer for å utvikle nye antibiotika uten de normale insentivene, og de skal ikke utvikles for å kunne selges på vanlig måte. De skal bare brukes hvis det virkelig er fare på ferde. Dette er en måte å koble seg fra både utgifter, inntekter og markedet, sier Forland.

• Podcast: Slik skal e-helse forlenge livene våre

Vaksiner til redning

Han peker på at vaksiner er et særdeles godt alternativ til antibiotika. I stedet for å finne et stoff som dreper bakterier så trener vi immunsystemet vårt til å gjenkjenne dem å angripe dem når de kommer inn i kroppen.

Den vanlige influensaen, som vi vaksinerer oss mot, gjør at forbruket av antibiotika i mange land øker. De har ikke tilgang på den årlige vaksinen, så i stedet bruker de antibiotika for å ta knekken på alle sekundærinfeksjonene som opptrer etterpå.

– Den norske lakseoppdretten er et godt eksempel på hvordan vi har erstattet antibiotika med vaksiner. Selv om vi har 20-doblet produksjonen over en årrekke, har forbruket av antibiotika gått ned 99,8 prosent. Det høres nesten utrolig ut, men norske forskere har klart å utvikle vaksiner mot sykdommer som før krevde store mengder antibiotika, sier Forland.

Han viser til at Norge har hatt en restriktiv politikk på antibiotikabruk i flere tiår, og den restriktive bruken gitt oss mindre problemer enn i mange andre land. Både ved bruk i mennesker og dyr. Land som Spania og Kypros har knapt hatt noen begrensinger og opplever større problemer enn oss.

• Podcast: Vil kurere kreft med superdatamaskinen Watson

Dødelig

Heller ikke her i landet har vi helt unngått problemene, og situasjonen blir stadig verre. Ikke minst på grunn av at mange bli smittet med multiresistente bakterier på reiser i utlandet. De siste ti årene har det vært rundt 60 tilfeller av dødsfall forårsaket av slike hardføre bakteriestammer.

Den såkalte O’Neill-kommisjonen i Storbritannia peker på at vi kan få 10 millioner dødsfall i 2050, med en prislapp på over 700.000.000.000.000 kroner om det ikke skjer drastiske endringer i tilgangen på virksomme antibiotika.

– Situasjonen er ikke helt håpløs. I dag er det mange lovende nye substanser under utvikling. Til sammen jobbes det nå med 37 nye antibiotikakandidater rundt om i verden, men dessverre er det snakke om bare en ny klasse antibiotika, sier Forland.

– Det arbeides også med stoffer som gjør at bakteriene ikke så lett kommer til i kroppen, og det gjør dem mindre sykdomsfremkallende. På en måte kan dette beskrives som en slags vaksine. En annen teknologi, som ikke er helt ny er å bruke virus til å angripe bakterier, såkalte bakteriofager. Jobben er å finne akkurat det riktige viruset til den enkelte bakterie. Ulempen er at slike bakteriofager tar tid for å virke og da trenger vi noe annet når det er akutte infeksjoner. Det beste man kan gjøre er å utvikle gode vaksiner og sørge for god hygiene, sier Steinbakk.

Utslipp i naturen

Det er ikke bare vår egen og husdyrene våres bruk av antibiotika som er med å bidra til resistens. Det er også utslipp til naturen.

All bruken av antibiotika gjør at store mengder havner i naturen direkte eller indirekte, via avføring og urin. Det utsetter bakteriene i naturen for et seleksjonspress som kan føre til at de utvikler resistens og kan bli opphav til nye smittekilder.

– Bakteriene har et avansert system for å overleve og resistensmekanismer er viktig. De kan rett og sett ødelegge måten antibiotika virker på, eller de kan pumpe giften ut av cellen. Slike pumper kan de lett modifisere eller de kan velge at annet sett av tiltak for å overleve når vi prøver å ta livet av den, sier Steinbakk.

• DNA-teknologien fjerner syke gener: Her kan kuren for HIV og kreft ligge

Materialteknologi mot bakterier

Sammen med forskere ved Institute of Bioengineering and Nanotechnolog i Singapore jobber IBMs forskningsinstitutt i Almaden, nord for San Jose i California, med en helt spesiell teknologi for å ta livet av de nye multiresistente batteriene som har dukket opp.

Mikroelektronikk handler om å beherske materialteknologi og det er materialveien disse forskerne vil ta for å lage nye antibiotika. I stedet for å hente virkestoffet fra sopp og andre organismer i naturen som bruker dem til å forvare seg mot bakterier utvikler de en ny type mikropolymerer som angriper både bakterier og virus.

I praksis er dette store spesialdesignede molekyler som fester seg til målet på grunn av den ytre formen, og som har for eksempel en slags molekylær dolk som stikker hull på cellemembranen.

– Denne formen for makromolekylterapi tror vi også at vi kan utvikle for tuberkulose, malaria, HIV og andre sykdommer. Ikke bare for bakterier, men også for virus, sopp og kreftceller. Og siden de er så forskjellige kan de fungere sammen med andre typer tradisjonell medisin. Vi tror vi kan lage molekyler som virker som cellegift med opptil 100 prosent dødelighet for kreftcellene, også etter at de har spredt seg til metastaser, sa polymerforsker i IBM, Mareva Favre til Teknisk Ukeblad da vi besøkte henne på forskningsinstituttet i januar.

• Superdatamaskiner erstatter laboratoriene: Her skal avanserte kjemiske forsøk kun gjennomføres i teorien

Crispr til redning

Det er også mulig at ny bioteknologi vi har gitt et nytt våpen i kampen mot bakteriene som gir oss og dyrene vi omgir oss med dødelige infeksjoner.

Crispr, som ble oppdaget så sent som i 2012 og som stammer fra bakterienes forsvarsmekanisme mot virus, kan kanskje brukes her også.

Koblet med forståelsen av bakterienes genom, altså arvestoff, kan vi modifisere, eller etter hvert designe, frem nye former for antibiotika.

Kanskje noen som virker helt spesifikt på en enkelt bakterie. Det fine med Crispr er at når først teknologien er kjent så er den billig og enkel i bruk.

• Slik eldes øyet: Derfor blir synet dårligere etter 40