Kartläggning av gener som orsakar antibiotikaresistens: nya metoder som använder storskalig DNA-sekvensering

Forskningsprojekt, 2012 – 2015

Antibiotika är läkemedel som används för att behandla infektioner av bakterier. Sedan dessas upptäckt och introduktion i under första halvan av 1900-talet har användningen ökat dramatiskt och idag konsumeras stora mängder antibiotika över hela världen. Detta har resulterat i en ökad mängd antibiotikaresistenta bakterier vilka kan orsaka svårbehandlade infektioner. Resistens mot antibiotika är idag ett stort global problem som förorsakar mer än 100 000 dödsfall per år i världen. Bakterier blir resistenta mot antibiotika genom förändringar i deras arvsmassa. Detta sker antingen via mutationer i existerande gener eller genom upptag av nya resistensgener. Bakterier kan, till skillnad från människor, byta gener med varandra. Denna process kallas horisontell genöverföring och är en viktig orsak till att utvecklingen och spridningen av resistens går så snabbt. Horisontell genöverföring gör att en bakterie som är helt ofarlig för människor kan utveckla resistens mot antibiotika och sedan dela med sig av denna egenskap till andra bakterier som kan orsaka allvarliga infektioner. Många former av antibiotika förekommer naturligt i vår miljö och flera organismer, som till exempel vissa svampar, använder det för att skydda sig mot bakterier. Bakterierna försvarar sig i sin tur genom att utveckla olika former av resistensgener. Det finns en risk att dessa gener sprider sig till bakterier som orsakar sjukdomar, vilket gör att antibiotikan inte längre biter. Det är därför mycket viktigt att undersöka förekomsten av resistensgener i olika miljöer och riskerna att dessa sprider sig till sjukdomsalstrande bakterier. I detta projekt kommer vi att utveckla nya metoder för att kartlägga resistensgener. Traditionella metoder använder sig av odling av enskilda bakteriestammar. Detta är problematiskt eftersom endast en liten del av alla bakteriearter på jorden går att odla i laboratorium idag. Vi kommer istället att använda en teknik som kallas metagenomik där allt DNA i ett prov analyseras på en och samma gång. Denna metodik ger oss en fullständig bild av alla resistensgener som finns där. För att snabbt och effektivt läsa av den genetiska koden använder vi modern parallell DNA-sekvenseringsteknologi. Detta kommer att ge oss möjligheten att med stor noggrannhet mäta nivåerna av tusentals resistensgener på en och samma gång. De nya metoderna kommer att användas för att undersöka förekomsten av resistensgener i olika miljöer. Vi kommer båda att titta på bakterier från naturliga miljöer och från områden förorenade av antibiotika från läkemedelsproduktion. Genom att använda våra metoder på bakterier som lever i magen och tarmen på människor, kommer vi att även undersöka om det finns en överföring av resistensgener från miljön. Projektet kommer därför att resultera i både nya metoder för att upptäcka antibiotikaresistens och nya insikter om hur resistens sprider sig mellan olika miljöer, inklusive den mänskliga tarmfloran.

Deltagare

Finansiering

Publikationer

Isolation of novel IncA/C and IncN fluoroquinolone resistance plasmids from an antibiotic-polluted lake

Mer information

Senast uppdaterat