Oppdaget et protein som er avgjørende for MRSA-bakterienes overlevelse

Ine Myrbråten har skrevet doktorgrad ved NMBU om celledeling hos bakterier, og har oppdaget en helt ny faktor i stafylokokker, nemlig SmdA proteinet. 

– Dette er et protein som aldri har blitt studert før, men som vi ser at er veldig viktig for dannelsen av ny cellevegg, for at bakteriecellene kan gjennomføre vanlig celledeling og for å kunne opprettholde sin vanlige form.

Ved lavere nivåer av SmdA, blir bakteriene syke og mer sensitive for antibiotika som angriper celleveggen, spesielt hos MRSA, forteller Myrbråten. 

– Et voksende og alvorlig problem
Hun viser til CRISPRi systemet som de har utviklet. Dette er en metode som kan brukes i flere ulike problemstillinger og prosjekter innen stafylokokk-forskning.

– I vårt system bruker vi et modifisert CRISPR-system, kalt CRISPRi (CRISPR interferens). Der er kuttefunksjonen til «gensaksen» ødelagt, men den kan fortsatt binde til genene slik at genuttrykket tones ned.

På denne måten kunne forskerne tone ned genuttrykket til 25 essensielle stafylokokk-gener med ukjent funksjon.

– Deretter undersøkte vi hvordan dette påvirket veksten til bakteriene og kikket på dem i mikroskop for å se om de endret utseende når vi tonet ned ett og ett gen, forteller hun.

Myrbråten forklarer at det er en relativt rask og enkel metode for å se hva som skjer med bakteriecellene når et protein blir (nesten) borte, og har en stor fordel ved at det kan benyttes i studier av essensielle gener – gener man ofte ønsker å angripe i en infeksjonssammenheng.

Hun utdyper viktigheten av å finne nye måter å behandle infeksjoner. 

– Dagens medisiner som benyttes ved bakterielle infeksjoner virker stadig dårligere. Antibiotikaresistens er et voksende og alvorlig problem, og det er estimert at hvis den samme utviklingen fortsetter vil det kunne dø flere personer av bakterielle infeksjoner enn kreft i 2050.

Hun påpeker at uten antibiotika vil mange operasjoner og kreftbehandlinger også være vanskelige å kunne gjennomføre, da slike prosedyrer er avhengige av fungerende antibiotika.

– Burde satse mer på smalspektret antibiotika
Myrbråten sier at det gjenstår langt mer forskning før denne kunnskapen kan benyttes direkte i behandling.

– Hvis man klarer å angripe eller hemme funksjonen til SmdA, kan dette potensielt brukes i kombinasjon med tradisjonelle antibiotika (penicillin) i behandling av MRSA-infeksjoner, der MRSA i utgangspunktet er resistente mot disse antibiotikaene. Vi har også noen preliminære forsøk som viser at stafylokokkene blir mer sensitive mot angrep fra immunsystemet vårt når de mangler SmdA.

Hun påpeker at SmdA er et protein som kun finnes i familien Staphylococcacea, så det ville vært er smalspektret angrepspunkt.

– Jeg tror at fremtidig medisin burde satse mer på smalspektret antibiotika for å begrense utviklingen av resistens da ulike bakteriearter kan dele resistens-gener med hverandre.

Dette er igjen avhengig av riktige diagnostiske verktøy for å fort kunne vite hvilken bakterie som forårsaker infeksjonen, forklarer hun. 

– CRISPRi-metoden som vi utviklet for stafylokokker er viktig i videre forskning for å forstå hvilke proteiner og virulensfaktorer hos stafylokokker som er involvert i infeksjonsprosesser.

Hun sier at man fortsatt ikke vet den helt eksakte funksjonen til SmdA proteinet.

– Dette forskes videre på ved gruppen Molekylær Mikrobiologi ved NMBU og forhåpentligvis kan vi snart fortelle hva dette proteinet gjør og hvorfor det er så viktig for gule stafylokokker. Når man vet funksjonen vil det være lettere å bruke kunnskapen for utvikling av, eller forbedring av, behandlingsstrategier.