Hva skal inn her?
Rett før jul i 1994 blir professor i organisk kjemi ved UiT, John Sigurd Svendsen, og professor i biokjemi, Øystein Rekdal, oppsøkt av legene Tore J. Gutteberg og Lars Vorland, som da jobbet ved RiTø (nå Universitetssykehuset Nord-Norge).
En vitenskapelig artikkel har fanget oppmerksomheten deres: japanske forskere har oppdaget stoffer i melk som har antibakteriell virkning. De blir nysgjerrige og spør derfor Svendsen og Rekdal om de kan framstille disse stoffene syntetisk. Stoffet det dreier seg om er lactoferricin, som er et peptid av proteinet lactoferrin.
– Vi fant ut at det lot seg gjøre å fremstille det syntetisk, men at det var altfor omfattende å lage hele molekylet. Vi nøyde oss derfor med å lage halvparten. Siden halve molekylet manglet, forventet vi en mindre antibakteriell effekt, men det viste seg å være motsatt. Det var mye mer aktivt. Vi syntes det var kjempeartig, minnes John Sigurd Svendsen.
Det lille peptidet fra råmelk skal vise seg å bli et verdifullt hjelpemiddel i kampen mot multiresistente bakterier. Peptidet virker annerledes enn vanlige antibiotika. For mens antibiotika trenger inn i bakterier og dreper dem innenfra, virker peptidet på bakteriens utside – på membranen som holder bakteriens innhold samlet. Peptidet sprenger rett og slett membranen slik at bakterien dør, noe den gjør svært effektivt.
En annen stor fordel med dette, er at bakteriene ikke vil overleve lenge nok til å danne en biofilm – som er en stor koloni av bakterier. Biofilm finner man nesten overalt, for eksempel på mobilen, der det lever svært mange bakterier. Man kan også kjenne biofilm når man renser sluken i dusjen og det føles slimete.
– Biofilm er et stort medisinsk problem, og nesten umulig å kvitte seg med. Men ved å bruke vårt peptid, vil bakteriene aldri klare å feste seg på noen overflater. Gjør de likevel et forsøk på å etablere seg der, vil peptidet sprenge hull i bakteriens membran. Peptidet skaper på den måten et ulevelig miljø for bakterien. Eller du kan si at den gjør overflaten selvsteriliserende, forteller John Sigurd Svendsen.
Proteiner er molekyler bygd opp av aminosyrer som er knyttet sammen i en kjede. Peptider er kortere kjeder av aminosyrer som er bygd opp på samme måte som proteiner.
Selv om de ikke var de første som fant ut at lactoferricin hadde antibakteriell effekt, var oppdagelsen deres ny. Et lite peptid som var nok til å holde bakterier i sjakk. Kanskje kan peptider bli en effektiv stopper av multiresistente bakterier. Faren for resistens er også mye mindre ved bruk av peptider, blant annet fordi bakterier ikke ser ut til å endre på sin ytre membran like hyppig som den endrer på sine indre egenskaper.
– Ved å sette peptider på overflater vi ønsker vi først og fremst å beskytte oss mot bakteriene, ikke å drepe dem. Dersom det blir liggende en haug med døde bakterier på overflaten, så lager det bare grobunn for nye bakterier. Derfor ønsker vi kun at peptidet skal lage så utrivelige omgivelser som mulig for bakteriene – slik at de holder seg langt unna, forklarer Svendsen.
Målet er at peptidet skal virke forebyggende på infeksjoner, heller enn å fungere som en medisin når noen har blitt syke. Dermed får man også ned den massive bruken av antibiotika på verdensbasis.
Oppglødd av sitt nye funn, forsker Svendsen og Rekdal videre. Og snart gjør de nye forbløffende funn: peptidet viser seg å drepe kreftceller i mus. På bare 20 minutter blir det ytterste laget på kreftceller sprengt i fillebiter. Måten de gjør det på skaper en betennelsesreaksjon i musenes kropp, og immunforsvaret blir aktivert. Immunforsvaret lærer på denne måten å kjenne igjen kreftceller som fiende, og det bygges opp en immunitet mot akkurat disse kreftcellene. Det gjør det vanskeligere for nye kreftceller å utvikle seg.
Svendsen og Rekdal kommer i kontakt med et større legemiddelfirma som satser økonomisk på deres oppfinnelse. Dessverre får firmaet finansielle problemer, og må selge unna. Hele peptid-eventyret står i fare for å ende. Redningen blir Universitetet i Tromsø, som tar hånd om prosjektet og kjøper tilbake alle patenter for en amerikansk dollar. Universitetet forplikter seg imidlertid til å kommersialisere prosjektet, og aksjeselskapet Lytix Biopharma blir formelt etablert i 2003. I dag har UiT for lengst solgt seg ut, og private aktører har overtatt. I tillegg har Lytix opprettet et eget datterselskap, Amicoat, som skal satse videre på de antibakterielle egenskapene ved melke-peptidet.
Lytix Biopharma planlegger børsnotering ved årsskiftet 2017/18. Les mer om selskapet her.
I første omgang skal peptidet brukes i sykehussammenheng. Pasienter som har gjennomgått kirurgiske inngrep eller har åpne sår er utsatte for bakterier. Kroppen vår har et eget forsvar, men bakterier trives godt i våte og fuktige miljø, noe de finner i plaster. Her kan de finne god grobunn, og derfor skifter vi plaster ofte. Likevel er det i enkelte situasjoner ikke ønskelig å skifte plaster for ofte, for eksempel ved diabetes- eller liggesår.
– Vi utvikler et plaster som inneholder antibakterielle peptid. De dreper bakterier som forsøker å kolonisere plasteret, slik at såret ikke blir infisert. Våre forsøk, med og uten peptid, viser at såret med peptidplasteret har færre bakterier. Og at det ikke er bakterier i selve plasteret, sier John Sigurd Svendsen.
I motsetning til andre antibakterielle virkemidler i plaster som finnes i dag, for eksempel sølv, vil peptidet ikke være til skade for naturen.
– Sølv er et metall og det er ikke nedbrytbart. Ved å bruke sølv i plaster vil man kunne få en spredning av metallet på steder man ikke ønsker. Peptidene er derimot nedbrytbare.
I tillegg jobber Amicoat videre med utvikle måter å benytte peptidet i selvsterilisering av sykehusutstyr. Ved å feste peptidet på intuberingsutstyr til premature, eller venekateteret til langtidssyke pasienter, håper Amicoat og John Sigurd Svendsen å spare disse sårbare pasientene for infeksjoner.
Det er også gjort flere andre kliniske forsøk med peptidet, blant annet et forsøk på å fjerne gule stafylokokker fra folk som er bærere av disse. Om lag en tredjedel av oss alle er bærere av gule stafylokokker i nesen. Det innebærer en smitterisiko, både for bæreren og for andre. Spesielt er gule stafylokokker et problem på sykehus, og de kan være livstruende for nyopererte og kreftpasienter.
– Vi undersøkte om vi kunne fjerne disse fra nesene til bærerne. Klarte vi det, kunne vi kanskje få ned antall infeksjoner. Forsøkene var positive, selv om effekten ikke varte så lenge. Problemet var imidlertid å bevise at det hadde noen økonomisk verdi. For et selskap som skal leve av dette, må det være en viss inntjening for å få det til å bli lønnsomt.
Selv om ikke alle forsøk har vist like lovende resultater, så forskes det videre. Lytix og Amicoat er to eksempler på at forskning på peptider kan være verdifullt. Flere andre forskningsmiljø ved UiT jobber også med dette, blant annet på marine peptider, forteller John Sigurd Svendsen.
– Hvis vi lykkes, så vil det bety så mye for så mange. Min drøm er derfor at noen får et bedre liv på grunn av forskningen som ble gjort her i Tromsø. Og det er en større drivkraft enn penger og meritter.
Kappløpet er på ingen måte over. Tuberkulose – og antibiotikaresistens – vil trolig fortsette å være et enormt, globalt helseproblem i lang tid framover. Ett av problemene med tuberkulose er at det tar lang tid å sette en riktig diagnose. Samtidig sprer og tilpasser bakteriene seg lett. Den 24 år gamle pasienten ved UNN måtte holdes isolert i til sammen 27 uker. Han ble svært syk av bivirkningene fra medisinene, hadde mye kvalme og magesmerter og raste ned i vekt.
– Det var jo en påkjenning for pasienten, men også for alle pleierne som måtte jobbe inne på et sånt isolat. Også var det en kjempeutfordring for oss som behandlere, sier Halvorsen.
Det skulle bli april året etter før legene turte å slippe pasienten helt ut av spesialisolatet.
– Det var stor diskusjon om når vi skulle tørre å åpne dørene. Det kunne ikke skje før han ikke lenger var smittsom. Den største utfordringen var at alt tok lang tid. Diagnostikken tar tid, resistensbestemmelsen tar tid, behandlingen tar tid, og der er lite respons fra dag til dag. Og det var veldig vanskelig å få tak i medikamenter, sier Halvorsen.
Han forteller at historien derfor har åpnet øynene til legene ved UNN.
– Vi har vel blitt litt mer oppmerksomme på multiresistent tuberkulose etter dette tilfellet, og om pasientene kommer fra høyrisikoområder, som Russland, Baltikum eller enkelte land i Afrika og Asia. Nå tenker vi nok raskere tanken om det kan foreligge resistens. Vanligvis er jo disse bakteriene veldig enkle å behandle, sier Halvorsen.
24-åringen reiste hjem før han var ferdig behandlet, en behandling som til sammen skulle ta to år. Halvorsen vet ikke hvordan det gikk med ham til slutt.
– Han dro til hjemlandet for å fortsette behandlingen der, og det er veldig viktig at han avslutter den. Vi satte i gang behandling med fem veldig potente midler, og vi risikerer at han utvikler resistens mot dem, hvis behandlingen ikke fører helt fram. Da vil vi få mer trøbbel om han smitter andre i hjemlandet sitt. Da er vi ikke langt unna totalresistens.