Kartläggning av virulensmekanismer hos patogener: nya strategier för effektiv behandling av luftvägsinfektioner i en tid präglad av antibiotikaresistens

Projekt: Forskning

Forskningsområden

Ämnesklassifikation (UKÄ)

  • Mikrobiologi inom det medicinska området
  • Infektionsmedicin

Nyckelord

Beskrivning

De senaste åren har den ökande antibiotikaresistensen blivit alltmer akut. Även om vi hittills har varit relativt förskonade i Sverige orsakar den stora problem i Europa och övriga världen med ökad dödlighet i infektionssjukdomar som följd. Antibiotika är en av människans främsta framgångar, men i motsats till antibiotika har vaccin historiskt sett visat sig vara den mest hållbara och kostnadseffektiva lösningen för att bekämpa infektionssjukdomar och därmed i förlängningen resistenta bakterier. Vårt övergripande mål är att studera hur bakterier infekterar samt orsakar sjukdom hos människa och baserat på denna kunskap utveckla nya innovativa behandlingsstrategier som bland annat innefattar ett nytt vaccin riktade mot vanliga luftvägsbakterier.
Både barn och vuxna drabbas ofta av luftvägsinfektioner under framför allt vinterhalvåret och detta kan t.ex. leda till öroninflammation samt i sämsta fall lunginflammation. Det föreslagna projektets syfte är att utveckla nya behandlingsstrategier för att förhindra öroninflammation orsakade av luftvägsbakterien Haemophilus hos framför allt förskolebarn, men som även kan användas för att skydda andra patientgrupper. Öroninflammation är en ytterst vanlig sjukdom och bara i Sverige drabbas 200,000 barn årligen medan motsvarande siffra globalt sett är mer än 700 miljoner. De senaste åren har vi sett en relativ ökning av framför allt luftvägsbakterien Haemophilus som orsak till öroninflammation och Haemophilus är numera på WHO:s lista över prioriterade antibiotika-resistenta bakterier.
I första delen av projektet är vår målsättning att studera de grundläggande mekanismerna bakom hur Haemophilus går från enbart bärarskap i egenskap av harmlös bakterie (som ses hos t.ex. förskolebarn) till att bli sjukdomsframkallande och farlig. För detta ändamål har vi de senaste åren utvecklat ett nytt odlingsmedium som återspeglar de (för bakterierna) karga förhållandena i luftvägarna. Med hjälp av odlingsmediet kan olika kliniska sjukdomstillstånd efterliknas i provrör genom t.ex. tillsatts av serum, vätska från lunga eller ändrad kroppstemperatur. Haemophilus som utsatts för olika förhållanden kommer att analyseras i detalj med den nyaste tillgängliga teknologin (proteomics och transcriptomics) för att vi ska kunna avslöja bakteriernas ”strömbrytare”.
Baserat på resultaten i första delen av projektet kommer vi att i den andra fasen fokusera på hur Haemophilus interagerar med de byggstenar som bygger upp vävnaden i luftvägarna. Preliminära data visar att Haemophilus i samband med inflammation kan binda upp kroppsegna enzym (proteaser) som i sin tur bryter ned det så kallade extracellulärmatrix som omger alla våra celler i luftvägarna. Vi planerar att i detalj karakterisera vilka nedbrytningsprodukter, antimikrobiella substanser, som bildas med utgångspunkt från de mänskliga målmolekyler som Haemophilus angriper. Resulterande antimikrobiella peptider kommer sedan i sin tur att användas för att utveckla en multifunktionell behandlingsmetod som också består av att blockera bakteriernas vidhäftningsförmåga till extracellulärmatrix och därmed effektivt förhindra luftvägsinfektioner utan negativ påverkan av normalfloran.
Genom att studera hur bakterier utsöndrar så kallade vesikler (membranblåsor eller nanopartiklar) och hur de är uppbyggda har vi de senaste åren etablerat en plattform som kan användas som bas för vaccinutveckling. Målet är att i detta sista delprojekt använda den nyvunna kunskapen som beskrivits i delprojekten ovan för att tillverka vesikler som endast innehåller de komponenter och proteiner (antigen) som är önskvärda. Genom att exakt känna till hur vesikler bildas kan vi också bygga in andra proteiner för att optimera mängden protein och därmed chansen att få bra immunitet vid vaccination. Vesiklerna planeras att tillföras via slemhinnan i näsan genom nässpray för att på så sätt framkalla ett utmärkt lokalt immunförsvar mot luftvägsbakterierna.
Sammanfattningsvis vill vi minska den totala sjukdomsbördan av bakteriella luftvägsinfektioner hos stora patientgrupper. Ytterligare en viktig aspekt är att den föreslagna strategin med designer-vesikler även kommer att kunna användas i vaccin mot andra infektionssjukdomar.
StatusPågående
Gällande start-/slutdatum2019/01/012026/12/31

Participants