Bakteriofager, ett alternativ till antibiotika
Liselotte Lundh
Bakteriofager, eller fager som de också kallas, är ingenting nytt, utan de upptäcktes redan i
början av 1900-talet. Den karakteristiska grumligheten hos bakteriekulturer upphörde utan
direkt anledning, någonting livnärde sig på bakterierna, nämligen fagerna. Fager användes i
början av 1900-talet till att bota bakteriella sjukdomar framför allt i Östeuropa, men efter
antibiotikans upptäckt under 1940-talet övergavs fagterapin i västvärlden. Idag känns åter
fagterapin aktuell på grund av den antibiotikaresistens som uppkommit hos bakterier till följd
av vår överanvändning av antibiotika. Vissa sjukdomar orsakade av bakterier är idag mycket
svårbehandlade med anledning av denna resistens.
Fager finns naturligt i vår omvärld och generellt sett finns de överallt där bakterier finns.
De infekterar och dödar bakterier genom att injicera sitt DNA och ta över bakteriernas
metabolism (ämnesomsättning) samt reproducera sig själva inuti bakterien. De nyproducerade
fagerna bryter sig ut ur den infekterade bakterien genom att bryta ner dess cellvägg. Därmed
kan nya bakterier infekteras av de nyproducerade fagerna.
Jag har med en specifik fag infekterat tre olika sjukdomsalstrande stammar av
Escherichia coli-bakterier, som kan orsaka urinvägsinfektion eller diarré, från Akademiska
sjukhuset i Uppsala. Denna fag ger ett snabbt infektionsförlopp, vilket är angeläget då den
sjukdomsalstrande bakterien så snabbt som möjligt skall elimineras från patienten.
Bakterierna odlades i ett näringsfattigt flytande medium med och utan syre. Odling utan syre
användes för att få en miljö liknande den som fagerna naturligt lever i, exempelvis
tarmkanalen hos djur och människor. Prover togs ut under en viss tidsperiod och odlades på
agarplattor för att bestämma antalet fager som bildats och om bakteriehalten ökat eller
minskat. Bakteriehalten minskade och därmed kan slutsatsen dras att fagen har de rätta
egenskaperna för att döda den bakteriestammen. Däremot var fagproduktionen låg i försöken,
och i slutet av provtagningsperioden ökade bakteriehalten kraftigt igen. Detta tyder på att
vissa bakterier har utvecklat resistens mot fagen och därmed kan föröka sig utan risk att bli
dödade av den. Resistensen uppkommer i det speciella näringsfattiga medium som användes
för odling av bakterierna, oberoende av om fager är närvarande eller inte.
Under min studie gjordes även försök för att förstå vilka genetiska egenskaper hos fagen
som är viktiga för en lyckad fagterapi. Detta skulle ske med hjälp av s.k. hoppande gener som
kan förflytta sig från en plats till en annan i genomet (arvsmassan) samt mellan olika genom.
Den hoppande genen skulle sättas i en plasmid, en ringformad DNA-molekyl, och sedan föras
in i en bakterie. Bakterien skulle i nästa steg infekteras av en fag och den hoppande genen
skulle förhoppningsvis hamna i faggenomet. Den hoppande genen kommer där att bilda sitt
specifika protein, i detta fall ett protein som ger ett grönt sken, grön fluorescens. Fager med
detta protein i genomet, dvs. fagmutanter, isoleras med hjälp av den gröna fluorescensen.
Fagmutanterna ska sedan jämföras med den ursprungliga fagen under nya infektionsförsök för
att se hur infektionen påverkats av att just den genen inaktiverats.
Det gick tyvärr inte att konstruera den hoppande genen med den metod jag använde och
den kan därför inte användas till resterande försök. Projektet fortsätter med en ny metod för
att konstruera den hoppande genen.
Examensarbete i biologi, 20 p, HT 2004
Institutionen för biologisk grundutbildning och
institutionen för cell och molekylärbiologi, Uppsala universitet
Handledare: Karin Carlson
