Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Professor Erika Eiser var med i gruppen som bekreftet at vi kan finne bakterier og virus mer effektivt med en ny metode.
Professor Erika Eiser var med i gruppen som bekreftet at vi kan finne bakterier og virus mer effektivt med en ny metode.

Ny metode for å finne bakterier kan bidra til mindre bruk av antibiotika

Forskere har funnet frem til en metode som identifiserer bakterier enkelt, billig og mer presist enn før. På sikt kan metoden muligens bidra til mindre bruk av antibiotika.

Vi bruker altfor mye antibiotika i verden. Det gjør at bakterier blir motstandsdyktige. Det vi kaller resistente bakterier.

Dermed blir det vanskeligere å kurere bakteriesykdommer enn før, for antibiotika er kanskje våre fremste våpen i kampen mot dem.

Et viktig steg på veien for å bruke mindre antibiotika er å finne bedre metoder for å identifisere sykdomsfremkallende stoffer. Nå kommer gode nyheter.

Dr. Peicheng Xu ved Institutt for fysikk i Beijing, som Eiser var veileder for tidligere.
Dr. Peicheng Xu ved Institutt for fysikk i Beijing, som Eiser var veileder for tidligere.

– Vi har kommet frem til et enkelt verktøy for å identifisere hele arvematerialet i bakterier, sier professor Erika Eiser ved Institutt for fysikk på NTNU.

Dermed kan vi raskere finne ut hva slags bakterier en syk person eller et sykt dyr er rammet av, eller hva slags bakterier som finnes i for eksempel mat eller omgivelsene. 

Da kan legene også avgjøre om det er nødvendig å bruke antibiotika mot bakterien og kanskje hva slags antibiotika. Så slipper vi å bruke så mye medisiner.

Kan hoppe over et analysesteg

En internasjonal forskningsgruppe står bak de nyeste funnene. Resultatene er presentert i det vitenskapelige tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Sentral i arbeidet var Peicheng Xu ved Institutt for fysikk i Beijing, som Eiser var veileder for tidligere.

En grunn til at den nye metoden er raskere, er at brukerne slipper å gå innom et steg som kalles genamplifisering. Da lager du flere kopier av arvematerialet. Det gjør materialet lettere å analysere. Men dette steget kan forskerne altså hoppe over nå.

– Vi kan analysere hele DNA hos bakterien uten genamplifisering ved bruke en metode som tidligere er brukt i simuleringer, sier Eiser.

En forskergruppe ledet av Tine Curk fra Johns Hopkins University kom frem til teorien bak metoden. Eiser var med i gruppen. Fremgangsmåten virker altså i virkeligheten også.

– Vi får glimrende resultater når vi bruker den teoretiske metoden på virkelige prøver, sier Eiser.

Metoden lager klumper

DNA er bygget opp av rekker av såkalte nukleotider. Med den nye metoden kan forskerne finne korte sekvenser av bakterienes DNA. Det gjør de ved å se hvordan disse sekvensene binder seg til ulike varianter av DNA som er podet på partikler som er oppløst i en væske, såkalte kolloider.

Dette betyr at forskerne raskt kan identifisere bakteriene. For bakterier binder seg til disse kolloidene på ulike måter og får dem til å klumpe seg.

– Med denne metoden kunne vi se hvordan så få som fem kolibakterier fikk kolloidene til å lage klynger, sier Eiser.

Med andre ord trenger forskerne ikke å analysere så mye materiale. De slipper steget med å kopiere dem opp og sparer både tid og penger.

Professor Erika Eiser ved Institutt for fysikk på NTNU.
Professor Erika Eiser ved Institutt for fysikk på NTNU.

Foreløpig et stykke igjen

Nå er dette foreløpig i et tidlig stadium. Eiser har publisert et prinsippbevis, eller proof-of-principle-eksperiment. Det betyr at det ennå gjenstår mye arbeid før det eventuelt blir vanlig å bruke metoden.

– Funnene kan gi oss en pålitelig metode for å finne sykdomsfremkallende stoffer innenfor felter som matsikkerhet, sykdomskontroll og overvåking av miljøet, fastslår Erika Eiser.

I en verden der stadig flere bakterier blir motstandsdyktige mot antibiotika, er dette altså særdeles gode nyheter.

Referanse:

Peicheng Xu,  Erika Eiser  mfl.: Whole-Genome Detection using Multivalent DNA-Coated Colloids. PNAS, 2023. Doi.org/10.1073/pnas.2305995120

Tine Curk mfl.: Computational design of probes to detect bacterial genomes by multivalent bindingBiophysics and Computational Biology, 2020. Doi.org/10.1073/pnas.1918274117

Powered by Labrador CMS