Forskare kunde återge antibiotika dess effekt vid resistens
Resistens slår ut antibiotikas effekt vid bakterieinfektioner. Forskare visar nu i möss att om antibiotika ges ihop med ett enzym kallat endolysin skyddar kombinationen mot infektion med resistenta bakterier i alla organ – även hjärnan, som antibiotika ensamt har svårt att nå. Resultaten rapporteras i tidskriften Molecular Medicine.
Världshälsoorganisationen pekar ut antibiotikaresistenta bakterier som en global hälsorisk. Två viktiga antibiotikaklasser är beta-laktamer (dit penicillin hör) och makrolider (som erytromycin). Dessa ges vid livshotande infektionssjukdomar som exempelvis hjärnhinneinflammation, meningit. Att de bakterier som orsakar sjukdomen blir resistenta är allvarligt då den som drabbas – och överlever – riskerar bestående hjärnskador och neurologiska skador.
– Vid meningit ser vi två huvudproblem – att antibiotika har svårt att ta sig in i hjärnan samt ökande förekomst av resistenta bakterier. Våra resultat visar att ett tillskott av endolysin kan återge antibiotika dess slagkraft, även när bakterierna är resistenta, säger Federico Iovino, docent och forskargruppsledare vid institutionen för neurovetenskap, Karolinska Institutet, som har lett studien.
Skyddade mänskliga celler
Proteinet endolysin är ett enzym som härstammar från ett virus som kallas bakteriofag, som dödar bakterier genom att bryta ner bakteriecellen. Inom veterinärmedicinen har endolysin visat god effekt vid juverinfektioner hos kor.
I provrör kunde forskarna se att ett endolysin kallat cpl-1 skyddar mänskliga celler från blod och cerebrospinalvätska när de utsätts för Streptococcus pneumoniae (pneumokocker) som är resistenta mot penicillin eller erytromycin. Dessa pneumokocker är den främsta orsaken till meningit globalt. Forskarna har framgångsrikt genomfört experiment med endolysin i kombination med penicillin eller erytromycin.
– Kombinationen skyddade nervceller mot infektion med resistenta pneumokockstammar som drabbat patienter och som vi fått från svenska sjukhus. Det var ett viktigt resultat, då det ju är dessa bakterier som orsakar meningit, säger Niels Vander Elst, postdoktoral forskare i Federico Iovinos grupp och studiens försteförfattare.
Tar sig snabbt in i hjärnan
Forskarna använde sedan en djurmodell för meningit, där möss infekteras med penicillin-resistenta pneumokocker. Enbart endolysin skyddade mot infektion, men det gjorde inte enbart penicillin. När mössen fick antibiotika och endolysin i kombination skyddades de mot att utveckla sjukdom – och antibiotikan återfick dessutom sin effekt.
– Det tar tid för antibiotika att komma in i hjärnan via blod-hjärnbarriären, uppåt flera dagar, men endolysin tar sig in mycket snabbt, inom några timmar. Just snabbheten är en unik egenskap som är viktig eftersom nervcellerna i hjärnan direkt börjar skadas så snart bakterierna är på plats, säger Federico Iovino och tillägger:
– Snabbheten har även en annan viktig fördel – bakterier hinner inte utveckla resistens.
Ska testas mot fler bakterier
I ett nästa steg vill Federico Iovinos grupp undersöka endolysins effekt vid flera olika slags resistenta bakterier. Målet är att kunna använda endolysiner som ett effektivt vapen mot de resistenta bakterier som orsakar allvarliga sjukdomar, inte minst meningit.
– För första gången visar vi att endolysin har effekt mot de bakterier som orsakar meningit. Våra data överbryggar också tidigare kunskapsglapp vad gäller att visa att de kan ta sig igenom blod-hjärnbarriären och dessutom hjälper antibiotika att återfå effekten vid resistens, säger Federico Iovino.
Studien finansieras av Vetenskapsrådet, H. K. H. Kronprinsessan Lovisas förening för barnasjukvård, Magnus Bergvalls stiftelse, Åhlén-stiftelsen, Stiftelsen Tysta Skolan, Wera Ekströms fond för pediatrisk forskning, samt Gun och Bertil Stohnes Stiftelse.
Niels Vander Elst har pågående patentansökningar gällande endolysin-tekniken.
Publikation
“Bacteriophage-derived endolysins restore antibiotic susceptibility in β-lactam- and macrolide-resistant Streptococcus pneumoniae infections.” Niels Vander Elst, Kristine Farmen, Lisa Knörr, Lotte Merlijn och Federico Iovino. Molecular Medicine, online 5 maj 2025, doi: 10.1186/s10020-025-01226-1.