Gammelt virus gir nytt håp mot resistente bakterier

Forskere ved UiT har gjort et uventet funn: et nesten hundre år gammelt bakterievirus – eller bakteriofag – kan infisere og hemme veksten av bakterien Staphylococcus borealis, som første gang ble beskrevet i 2020 av nettopp UiT-forskere.

En lite forstått art

Denne bakterien tilhører slekten Staphylococcus, som består av en type bakterier som normalt finnes på hud og slimhinner, men som også kan forårsake alvorlige infeksjoner hos mennesker. Bakterien har vist seg å være utbredt både i mennesker og dyr i flere land – fra Norge til Canada og Kina – og har trolig vært oversett i mange år fordi den er svært lik en allerede velkjent sykehusbakterie.  

– S. borealis har hittil vært en lite forstått art, men med tydelig klinisk relevans. Det at den nå viser seg å kunne angripes av en kjent bakteriofag, kan gi oss et nytt verktøy for å studere og kanskje bekjempe den, heter det fra forskergruppen.  

Funnet ble nylig beskrevet i Virology Journal       

Fagterapi – gammel idé med ny aktualitet 

Bakteriofager er virus som infiserer og også kan ødelegge bakterieceller. Før antibiotikaens gjennombrudd på 1940-tallet ble fagterapi brukt som behandling mot en rekke bakterieinfeksjoner, blant annet stafylokokker. 

Den aktuelle fagen i dette tilfellet, kalt ISP, ble opprinnelig isolert på 1920-tallet og er fremdeles i bruk i moderne fagterapi, blant annet i Belgia. I den nye studien viser forskerne at ISP kan infisere S. borealis og redusere både vekst og bakteriebelegg hos bakterien. 

– Det er fascinerende at en fag som ble oppdaget for hundre år siden, fortsatt har effekt mot nye bakteriearter, sier forskerne: – Slike fag er ekstremt tilpasningsdyktige, og det gir dem et stort potensial som alternativ eller supplement til antibiotika. 

Norske bakterier, internasjonal betydning 

Forskerne undersøkte tolv S. borealis-stammer fra Norge og analyserte genene deres for å kartlegge eventuelle virusrester og forsvarsmekanismer mot fagangrep. Alle stammene viste tegn på slike systemer, noe som tyder på at de har hatt kontakt med fager tidligere. 

Forskerne forsøkte deretter å isolere egne norske fager fra naturprøver – uten hell. Men via Dr. Rob Lavigne ved Katholieke Universiteit Leuven i Belgia, fikk forskerne donert tre kjente stafylokokkfager – inkludert ISP.  Disse ble testet mot femti norske bakteriestammer. Det var her de gjorde det overraskende funnet: ISP kunne infisere S. borealis. 

Gjennom gjentatte passeringer i bakterien ble fagen gradvis mer effektiv. Det viser at fagene kan tilpasse seg nye verter gjennom såkalte evolusjonære prosesser – en egenskap som kan gjøre dem spesielt interessante som verktøy i moderne infeksjonsbehandling. 

Kan bidra i kampen mot antibiotikaresistens 

Antibiotikaresistens er en voksende global helseutfordring. Verdens helseorganisasjon (WHO) anslår at resistente bakterier allerede forårsaker over én million dødsfall årlig, og tallet forventes å stige. 

Forskerne bak den nye studien mener fagterapi kan bli et viktig supplement i fremtidens behandling:
– Vi står overfor det faktum at antibiotika ikke alltid virker. Fagterapi er ikke løsningen på alt, men den kan gi oss et kraftig, biologisk verktøy som kan målrettes mot bestemte bakterier, ifølge forskergruppen. 

I tillegg til å være klinisk relevant kan funnene også bidra til en bedre forståelse av samspillet mellom bakterier og fager i naturen.  

Den nye studien gir ny innsikt i både norsk mikrobiologi og den internasjonale forskningen på fag. Studien viser hvordan et gammelt biologisk verktøy kan få ny betydning i moderne medisin – og at kunnskap utviklet i Nord-Norge kan ha global relevans. 

– Dette er et godt eksempel på hvordan forskning ved UiT både bygger på lokal kunnskap og kan bidra til å løse globale helseutfordringer, sier førsteamanuensis Gabriel Magno de Freitas Almeida ved UiT. 

Utspring fra CANS

Staphylococcus borealis ble første gang beskrevet i 2020 av professor Jorunn Pauline Cavanagh ved institutt for klinisk medisin ved UiT – og tilknyttet Forskningsgruppe for barne- og ungdomshelse.  Cavanagh er også medlem av gruppen bak det ferske bakteriofag-funnet. 

Prosjektet ble ledet av førsteamanuensis Gabriel Magno de Freitas Almeida og Arthur Sørensen, begge tilknyttet forskningsgruppen Marine Bioprospecting. 

Begge de nevnte forskningsgruppene er for øvrig knyttet til UiTs Centre for New Antibacterial Strategies (CANS), som også har finansiert bakteriofag-prosjektet.