Thomas A. Bakka

Thomas A. Bakka er stipendiat ved Institutt for kjemi og jobber innen feltet syntetisk organisk kjemi. Som en del av sitt doktorgradsarbeid lager han nye kjemiske forbindelser som kan ha medisinske bruksområder mot både kreft og antibiotikaresistens.

Ansattprofil med kontaktinformasjon

Kampen mot multiresistente bakterier
        
10
  10. september, 2015
        


thomas-bakka-blogg-4
Hvert år dør det rundt 25.000 mennesker i EU av infeksjoner forårsaket av multiresistente bakterier, og det jobbes på spreng innen medisinsk forskning for å hele tiden holde seg ett skritt foran bakteriene. Kappløpet mot de multiresistente bakteriene foregår på flere måter.

Forbedring av eksisterende preparater
Forbedring av eksisterende preparater er et av de viktigste feltene innenfor forskning på antibiotika. Dette gjøres ved å lage antibiotika med samme kjernestruktur som den tradisjonelle, men med små endringer.

Den forbedrede antibiotikaen blir da motstandsdyktig mot de vanligste formene for bakteriell nedbrytning og endringer i bakterien.

Supplement til vanlig antibiotika
En gruppe på Universitetet i Oslo under professor Pål Rongved har utviklet et molekyl som kan gis sammen med vanlig antibiotika for å få has på resistente bakterier. Dette er en veldig spennende tilnærming som tillater bruken av normale godt uttestede antibiotika mot tilsynelatende resistente bakterier.

Nye typer antibiotika
En annen gren innenfor forskning på resistente bakterier er å finne stoffer med nye virkningsmekanismer som i fremtiden kan kommersialiseres og ta over for de typene antibiotika som finnes på markedet i dag.

I min forskningsgruppe jobber jeg og min veileder Odd R. Gautun med å fremstille nye stoffer med mulig antimikrobiell aktivitet. Dette er et tverrfaglig samarbeidsprosjekt mellom NTNU, UiS, UiT og UiB og Senter for marin bioprospektering i Tromsø; BioTech North.

thomas-bakka-blogg-2
Naturen som inspirasjon
Bioprospektering går ut på å bruke naturen som inspirasjon for nye produkter, i dette tilfellet; mulige stoffklasser som kan brukes som fremtidig antibiotika. I gjennom marin bioprospektering har MabCent isolert og testet flere hundre tusen ekstrakter fra liv i sjøen.

Dette er gjort ved innsamling av sjøvann, sedimenter, isprøver og flere typer virvelløse dyr fra Nordishavet som videre, etter innsamling, blir testet for interessante egenskaper. Dette arbeidet har ført til flere funn av flere hundre naturstoffer som har relevante egenskaper. Egenskapene kan for eksempel være antimikrobiell aktivitet eller at de dreper kreftceller.

Gjenskape på laboratoriet
Som oftest er disse strukturene kompliserte i oppbygning og har deler som kanskje ikke er viktig for de egenskapene som vi leter etter. De kan også være dyre og kompliserte å fremstille, noe som gjør det vanskelig å skulle lage mye av dem og lage stoffer som er nesten like, men med små forskjeller.

Enklere, men effektive varianter
Det er her vår lab i Trondheim kommer inn i bildet. Vi har et par treff vi bruker som «inspirasjon», ved at vi lager stoffer som fungerer som enklere varianter av naturstoffene, men som fortsatt innehar de funksjonalitetene som er antatt viktig for den antimikrobielle aktiviteten.

Ved å ha korte fremstillingsmetoder og benytte billige kjemikalier kan vi fremstille  hele serier med stoffer som ligner på hverandre, men med små forskjeller som er antatt å ha innvirkning på den biologiske aktiviteten.

Fra lab til testing
Etter fremstilling og kjemisk analyse her på NTNU sendes prøver til biologisk testing i Tromsø, der de blir testet for biologisk aktivitet mot flere bakterier og celler. Videre vil da stoffer som gir gode resultater fra denne testingen bli strukturelt optimalisert og videre testet.

Målet er å finne stoffer som gir de ønskede biologiske effektene ( i dette tilfellet antimikrobiell aktivitet), ikke har stygge bivirkninger og er enkle å syntetisere med tanke på kommersiell videreutvikling.

Vil du vite mer om multiresistente bakterier kan du lese mitt forrige blogginnlegg

Dette innlegget er også publisert på NTNUs blogg Techzone.

 

Hva er multiresistente bakterier?
        
31
  31. august, 2015
        


Uttrykk som «multiresistente bakterier» og «multiresistente patogener» dukker jevnlig opp i media, men hva er egentlig dette og hvorfor er denne type mikroorganismer så viktige at de stadig havner på Dagsrevyen?

Antibiotika er en fellesbetegnelse for stoffer som dreper eller forhindrer vekst av mikroorganismer, og er den vanligste behandlingsmåten for en rekke infeksjoner som for eksempel streptokokker.

Multiresistente patogener omfatter alle typer bakterier, sopp og parasitter som ikke kan behandles med de vanligste typene antibiotika som gis på resept hos legen.

Spesial-antibiotika som siste skanse
For å få bukt med disse ekle skapningene må det brukes spesial-antibiotika som bare gis i ekstraordinære tilfeller. Og som igjen fører til økt sannsynlighet for at bakterier utvikler resistans mot denne siste skansen av medisinsk forsvar mot mikroorganismer.

Thomas A. Bakka, stipendiat ved Inistitutt for kjemi ved NTNU, forsker på nye kjemiske forbindelser som kan ha medisinske bruksområder mot antibiotikaresistens. Foto: Per Henning / NTNU

Thomas A. Bakka, stipendiat ved Inistitutt for kjemi ved NTNU, forsker på nye kjemiske forbindelser som kan ha medisinske bruksområder mot antibiotikaresistens. Foto: Per Henning / NTNU


Motstandsdyktighet

Jo flere ganger et antibiotikum blir brukt mot en bakterie, jo høyere sannsynlighet er det for at bakterien blir motstandsdyktig og overlever behandlingen. Dette skjer blant annet når bakterien deler seg i form av en mutasjon (en liten endring av arvestoffet).

Oftest er mutasjoner uheldige for bakterien og fører til at den dør, men noen ganger snubler den over endringer som kan gjøre den motstandsdyktig mot preparatene som brukes i behandling for den infeksjonen. En av de vanligste mekanismene for antibiotisk resistens er at bakterien produserer spesifikke enzymer (proteiner som gjør kjemiske endringer på stoffer), som endrer vitale deler av medisinen og deaktiverer det.

Andre forsvarsmekanismer innebærer små endringer av de stedene på bakterien som medisinen skal virke på, noe som fører til at effektiviteten til preparatet senkes.

Historien gjentar seg
Historisk sett er ikke utvikling av motstandsdyktighet noe nytt, men økende bruk av de fleste antibiotika fører til at dette er en helserisiko med alarmerende vekst. De første tilfellene av resistente infeksjoner ble rapportert i 1940, kun få år etter introduksjonen av den første penicillinen. Dette var på grunn av et kraftig overforbruk, ikke bare i form av medisinsk behandling, men også i gjennom såper og svamper som var innsatt med antibiotika.

Siden den tid har det blitt innført stadig strengere restriksjoner på bruken av antibiotika, men resistans er likevel et stadig økende problem på verdensbasis.

En av de vanligste mekanismene for antibiotisk resistens er at bakterien produserer spesifikke enzymer (proteiner som gjør kjemiske endringer på stoffer), som endrer vitale deler av medisinen og deaktiverer det. Foto: Per Henning / NTNU

En av de vanligste mekanismene for antibiotisk resistens er at bakterien produserer spesifikke enzymer (proteiner som gjør kjemiske endringer på stoffer), som endrer vitale deler av medisinen og deaktiverer det. Foto: Per Henning / NTNU


Et stort problem

Hvert år dør det rundt 25.000 mennesker i EU av infeksjoner forårsaket av multiresistente bakterier og dette er tall som kommer til å øke de nærmeste årene. Dette fører også til en økt risiko på steder som skal være tilsynelatende trygge; over 60.000 mennesker dør hvert år i USA av infeksjoner de har pådratt seg mens de er innlagt på sykehus.

Det er da MRSA som er den store stygge ulven av disse såkalte sykehusbakteriene. MRSA er den resistente formen av gule stafylokokker, som er en naturlig del av bakteriefloraen til mange friske mennesker.
Problemet oppstår når den blir resistent til antibiotika og fører til infeksjoner i mennesker med allerede svekket immunforsvar, og kan da være svært farlig.

Jakten på nye medisiner
Det jobbes på spreng innen medisinsk forskning for å hele tiden holde seg ett skritt foran bakteriene. Dette gjøres på flere måter, noe jeg skal fortelle om i mitt neste innlegg.