”Uden overvågning ved vi intet.” Ordene kommer fra professor Frank Møller Aarestrup fra DTU Fødevare instituttet. I mere end 20 år har han forsket i antibiotikaresistens.
I de seneste fire år har han sammen med sine kolleger i Forskningsgruppen for Genetisk Epidemiologi ved DTU Fødevareinstituttet stået i spidsen for et internationalt forskerhold, som har vist, at genomsekventering af spildevandsprøver fra hele verden kan skaffe vigtig viden om, præcis hvilke resistente bakterier, der florerer i bestemte områder. Spildevandsanalyser har således stort potentiale som redskab til overvågning af antibiotikaresistens.
Og det er afgørende, at vi overvåger, mener Frank Møller Aarestrup:
”Det er egentlig ret enkelt: Hvis man ikke aner, hvor man er, så har man ingen idé om, hvor man er på vej hen. Vi har brug for at kende problemets omfang for at kunne afgøre, om resistens er stigende eller aftagende. Ved at lave spildevandsanalyser får vi data, der giver os en baseline, som sætter os i stand til at vurdere, om de interventioner, man sætter i værk for at mindske resistensproblemet, virker. Overvågning giver os en mulighed for at følge udviklingen.”
"Vi har brug for at kende problemets omfang for at kunne afgøre, om resistens er stigende eller aftagende."
Professor Frank Møller Aarestrup, DTU Fødevareinstituttet
Spildevand fra mange lande
Forskerholdet har analyseret spildevand fra 258 byer i 103 lande ved at kortlægge alt bakterie-DNA i prøverne. Det har sat dem i stand til at generere de første sammenlignelige globale data for mængden og typen af resistente bakterier, som hovedsageligt raske mennesker bærer rundt på i alle disse lande. Analyserne viser, at forekomsten af resistens generelt er lavest i Nordamerika, Vesteuropa, Australien og New Zealand, mens den er højest i Asien, Afrika og Sydamerika.
Forbrug af antibiotika forklarer ifølge forskerne kun en mindre del af forekomsten af resistens i landene. De har derfor søgt efter andre faktorer, som enten påvirker udviklingen af resistens eller er indikatorer for forekomsten af resistente bakterier. I det arbejde har de brugt flere omfattende datasæt fra Verdensbanken, der bl.a. har målt på landes sundhedstilstand og udviklingstrin.
Arbejdet viser, at de fleste af de variabler, der er forbundet med forekomsten af resistens i et land, har at gøre med de sanitære forhold i landet og befolkningens generelle sundhedstilstand.
”Det tyder på, at resistens spredes mere under dårlige sanitære forhold. I kampen mod antibiotikaresistens kan det derfor være en særdeles effektiv strategi at sætte meget mere ambitiøst ind for at forbedre de sanitære forhold i lande, der har en høj forekomst af resistens,” siger Frank Møller Aarestrup.
Overvågning af antibiotikaresistens ved hjælp af spildevandsanalyser har flere fordele. Først og fremmest er det en hurtig og relativt billig metode. Det kræver ikke etisk godkendelse, da prøvematerialet ikke kan kædes sammen med enkeltpersoner. Det giver også et repræsentativt billede af tilstanden i en befolkning, da spildevandet kommer fra alle samfundsklasser, hvilket har en særlig stor betydning i de lande, hvor data ellers kun kommer fra de mest privilegerede, der har adgang til test hos en læge eller på et hospital.
Og efterhånden som nye resistensgener bliver fundet i fremtiden, vil forskere også kunne genbruge de offentligt tilgængelige rådata fra studierne af spildevandet til meget hurtigt at afdække, hvorledes den nye resistens er opstået og har spredt sig.
Ny teknologi, gammel idé
Metoden med sekventering af spildevand kan også bruges til at overvåge sygdomsudbrud forårsaget af helt andre mikroorganismer, fortæller Frank Møller Aarestrup:
”Selve idéen med at bruge spildevand til sygdomsovervågning er flere årtier gammel, og man brugte den bl.a. til overvågning af polio. Det nye er, at vi kan gensekventere og finde bakterie-DNA i spildevandet. Men vi kan også lede efter vira. I foråret, da SARS-CoV-2 kom hertil, begyndte vi at lede efter virusset i spildevandsprøverne fra København.”
Analyserne kan måske ikke sige noget om, præcis hvor mange der er smittet med SARS-CoV-2, men kan afsløre, om smittetrykket er stigende eller faldende. Spildevandsovervågningen vil således kunne give en tidlig varsel, hvis en ny sygdomsbølge er på vej. Lignende analyser bliver lavet af kollegerne fra det globale spildevandsprojekt, som befinder sig i bl.a. Italien, Holland, Spanien, USA og New Zealand.
Forskningsgruppen har en ambition om at få udviklet et system, der gør det muligt at udveksle og fortolke oplysninger i ’real time’ på tværs af landegrænser. På den måde er det muligt at bruge de globale overvågningsdata til at tackle sygdomme, når de truer med at sprede sig fra ét land og udvikle sig til pandemier.
Udviklingen af den globale overvågning af antibiotikaresistens er gennemført med midler fra Novo Nordisk Fonden i et seksårigt projekt, der slutter i 2023. Men allerede nu arbejdes der på at få afleveret ansvaret for den globale spildevandsovervågning det rette sted. Professor Frank Møller Aarestrup foreslår bl.a., at Verdenssundhedsorganisationen (WHO) eller Det Europæiske Center for Forebyggelse af og Kontrol med Sygdomme (ECDC) tager teknologien til sig og fortsætter overvågningen.
”Overvågning er en kernedisciplin, og nu har vi et system, der kan overvåge antibiotikaresistens, og som kan rulles ud nu, så det er bare om at gøre det. Samtidig kan systemet inkludere alt muligt andet, lige fra SARS-CoV-2 til fødevarebårne sygdomsudbrud, så det har nogle store perspektiver, som vi burde udnytte,” siger Frank Møller Aarestrup.