Bakterier på agarplade

Forskere opbygger et ’Wikipedia’ for resistente bakterier

onsdag 12 okt 22

Kontakt

Frank Møller Aarestrup
Professor, forskningsgruppeleder
DTU Fødevareinstituttet
35 88 62 81

Kontakt

Hannah-Marie Martiny
Postdoc
DTU Fødevareinstituttet

FAIR-principperne

FAIR indebærer at gøre data brugbare ved sikre, at data er Findable (søgbare), Accessible (tilgængelige), Interoperable (systemuafhængige) og Reusable (anvendelige) – så både mennesker og computere kan læse dem.

Læs mere om FAIR på DTU’s website.
 

Antibiotikaresistens er ifølge WHO en af de største trusler mod folkesundheden. DTU-forskere har skabt et nyt værktøj i kampen mod resistente bakterier, der med afsæt i 214.000 mikrobiomprøver kan skabe overblik over problemet på tværs af lande, mennesker og miljøer.

I fremtiden kan selv en lille banal infektion blive livstruende for mennesker, hvis sygdomsfremkaldende bakterier bliver resistente overfor traditionel behandling med antibiotika. 

DTU-forskere har med afsæt i 214.000 mikrobiomprøver skabt en frit tilgængelig platform, der viser, hvor i verden forskellige typer af resistente bakterier findes og i hvilke mængder. 

For at få en forståelse af hvordan antibiotikaresistens spreder sig i verden, er det vigtigt at vide, hvor, hvilke og hvor mange resistensgener, der findes i alle de miljøer, der omgiver os. De gener, der giver resistens, kan nemlig sprede sig imellem dyr, mennesker og miljøet. 

Data kan bruges til at skræddersy guidelines
I dag findes en stor mængde data i forskellige onlineregistre og afgrænsede datasæt om forekomsten af resistente bakterier i eksempelvis spildevand, jord, dyr eller mennesker. Men de bliver ikke brugt aktivt, fordi det indtil nu har været svært at få adgang til overblik over og specielt regnekraft til at udnytte de store datasæt.  

”Data er interessant, fordi vi med så store mængder kan finde mønstre og sammenhænge mellem sygdomsfremkaldende mikroorganismer og antibiotikaresistens,” fortæller ph.d.-studerende Hannah-Marie Martiny fra DTU Fødevareinstituttet, som er en af drivkræfterne bag den nye database.

”For eksempel kan vi se, at visse typer antibiotikaresistens har meget forskellig udbredelse forskellige steder i verden. Det er en viden, vi kan bruge til at skræddersy guidelines om, hvordan man bekæmper resistensen forskellige steder i verden", siger hun.

Sammenhænge mellem bakterier og resistens

Forskere fra DTU Fødevareinstituttet har analyseret 214.000 prøver fra blandt andet dyr, mennesker og jord, og organiseret dem på en måde, så det er muligt for andre at bruge dem. Målet er at skabe et katalog over resistente bakterier, der spænder på tværs af lande, mennesker og miljøer.

”Man kan sammenligne det med et stort opslagsværk, ligesom Wikipedia, der samler viden fra mange forskellige kilder og organiserer det på en måde, så alle kan få adgang til det. På samme måde samler vi data om antibiotikaresistens i bakterier og deler det med alle,” siger Hannah-Marie Martiny. 

De 214.000 prøver fylder tilsammen næsten 300 terabytes, og analysearbejdet kræver månedsvis på en high-performancecomputer. 

”Ved at udføre de indledende og meget ressourcekrævende analyser og gøre dem tilgængelige for alle, giver vi forskere i hele verden bedre muligheder for at komme med nye løsninger, som kan bidrage til at reducere forekomsten af antibiotikaresistens. Det er desuden i tråd med de principper om at gøre data brugbare, som findes i Open Science og FAIR” fortæller professor fra DTU Fødevareinstituttet Frank Møller Aarestrup, der er en af pionererne indenfor resistensovervågning. 

Global overvågning i realtime
Udviklingen af resistente bakterietyper varierer meget fra land til land. Men en resistent bakterie i f.eks Egypten kan lynhurtigt spredes til hele verden og give infektioner hos også danske patienter med bakterier, der er resistente over for traditionel behandling.

”Erfaringerne fra Covid-19-pandemien har vist os værdien af globale overvågningsdata f.eks. til at tackle sygdomme, når de truer med at sprede sig ud over et lands grænser,” siger Frank Møller Aarestrup.

Læs mere
Arbejdet med at udvikle databasen er beskrevet i den videnskabelige artikel A curated data resource of 214K metagenomes for characterization of the global antimicrobial resistome, der er publiceret i tidsskriftet PLOS Biology.

Projektet er støttet af Novo Nordisk Foundation og er en del af Versatile Emerging infectious disease Observatory (VEO), der har modtaget støtte fra EU's Horizon 2020 forsknings- og innovationsprogram. Læs mere på projektets website Global Surveillance of Antimicrobial Resistance

Forskningsgruppen for Genetisk Epidemiologi udfører målrettet forskning med henblik på at forudse og forhindre smitsomme sygdomme blandt mennesker og dyr samt understøtte global detektion og kontrol med særlig fokus på antibiotikaresistens. Læs mere om gruppens arbejde på instituttets website.

Læs mere på DTU Fødevareinstituttets website om instituttets forskning inden for DNA-sekventeringsteknikker, som er med til at fastsætte internationale standarder for påvisning, overvågning og studier af global spredning af sygdomsfremkaldende mikroorganismer og antibiotikaresistente bakterier.
 

Mange veje til spredning

Brugen af antibiotika til dyr og mennesker fører til, at bakterierne udvikler resistens, som kan spredes ad mange veje – fra dyr til dyr, fra dyr til mennesker, fra fødevarer til mennesker og fra menneske til menneske.