Läkemedelsindustrin ger sig in i tarmfloran
Bakterierna som avgör. De miljontals mikroorganismer som lever naturligt i magtarmkanalen spelar stor roll vid immunförsvaret och utvecklingen av allergier hos barn. Nu ger sig läkemedelsindustrin in på arenan.
På varje cell i människokroppen går det tio bakterier, vissa är goda medan andra kan ge sjukdomar om de får för stort spelrum. Tillsammans bildar de det inre ekosystem, mikrobiotan, som på senare år hamnat mer och mer i rampljuset.
Thomas Greiner är forskare på Sahlgrenska akademin i Göteborg. Där under söker han tillsammans med professor Fredrik Bäckhed hur tarmfloran påverkar utvecklandet av metabola sjukdomar. I en studie som nyligen publicerades tidsskriften Nature studerade de skillnaderna mellan bakteriefloran hos patienter med diabetes typ 2 och friska personer. Genom att sekvensera bakteriernas samlade gener, det så kallade metagenomet, fann de att sammansättningen av bakteriestammar skilde sig mellan diabetespatienter och friska personer.
- Vi upptäckte att diabetespatienter hade en lägre förekomst av flera bakteriestammar med känd antiinflammatorisk effekt och som är associerade med förbättrad insulinkänslighet, säger Thomas Greiner.
Nästa steg blir att visa orsakssambandet mellan olika bakteriestammar och diabetes, bland annat genom att föra in bakterier från diabetespatienter i möss som fötts upp i steril miljö.
- Vi jobbar aktivt för att förstå vilka bakterier som bidrar och på vilket sätt. Målet är att identifiera nyckelkomponenter genom att titta på vilka bakteriella gener som finns överrepresenterade i de olika patientgrupperna. I våra transplantationsförsök flyttar vi bakterieflora från patienter till möss för att sedan identifiera bakteriestammar som är av central betydelse och jobba vidare med dem.
Påverkar metabolismen
På senare år har även flera andra forskargrupper gjort försök som tyder på att magens bakterieflora spelar stor roll för kroppens metabolism och hälsotillstånd.
- En av de ledande amerikanska forskargrupperna på området, ledd av Jeff Gordon vid universitetet i St Louis, gjorde försök på tarmflora från tvillingpar där den ena tvillingen var överviktig och den andra normalviktig. När bakteriefria möss fick tarmflora från den överviktiga tvillingen blev följden att mössen gick upp i vikt, medan möss som fick tarmflora från den normalviktiga tvillingen inte gjorde det, berättar Thomas Greiner.
Skapar mättnadskänsla
Mekanismer som ligger bakom de metabola förändringarna är bara till viss del klarlagda.
- Det finns flera olika idéer kring hur bakterierna orsakar fetma. Bland annat finns forskningsresultat som tyder på att de hjälper till att extrahera kalorier ur maten, men även att de påverkar mättnadskänslan och metabolismen ute i musklerna. Forskning visar att vissa bakterietyper gör att tarmen släpper igenom mer av bakteriernas inflammationsalstrande molekyler som sedan går ut i kroppen och gör skada.
Metoden med transplantation av normalflora är i sig ingen ny idé, de första försöken att bota kroniska diarréer genom att transplantera avföring från friska personer gjordes redan i slutet på femtiotalet, men trots att det många gånger är effektivt har det inte riktigt slagit igenom som behandlingsmetod, mycket på grund av smittorisken.
- Dagens behandlingar är för okontrollerade för att göras i större skala, det finns alltid en risk att man för över patogena organismer samtidigt. Jag tror att en fungerande probiotisk terapi är ganska långt borta, i stället tror jag att fokus kommer att ligga på att hitta biomarkörer som hjälper till att diagnostisera till exempel diabetes på ett tidigt stadium.
En av anledningarna till att forskningsfältet ryck fram de senaste åren är enligt Thomas Greiner tillgången till de nya moderna sekvenseringsteknikerna.
- Eftersom det stora flertalet av bakteriestammarna som lever i mag- tarmkanalen inte går att isolera och odla utanför kroppen är det i stort sett omöjligt att analysera tarmflorans sammansättning på det sättet. Med dagens molekylära tekniker kan vi i stället titta på dna-nivå och se vilka bakterier som finns där.
Han får medhåll av Johan Dicksved, forskare på Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU, i Uppsala.
- I dag kan vi titta på alla bakteriestammar samtidigt och i stället för att isolera dem se vilka gener de bär på och i hur stor utsträckning de uttrycks. Vi letar efter biomarkörer som indikerar störningar eller sjukdomar relaterade till matsmältningskanalen. Då behöver vi metoder som ger bredd.
I ett av sina projekt har Johan Dicksved och hans kollegor analyserat tarmfloran hos anställda på kycklingslakterier för att ta reda på varför vissa människor drabbas av campylobakterinfektioner medan andra inte gör det.
- Det visade sig att tarmfloran var avgörande för hur lätt sjukdomsalstrande bakterier fick fäste. Bland annat såg vi att de som hade mycket enterobakterier i magen löpte större risk att få en campylobakterinfektion.
Komplext samspel
Johan Dicksved och hans kollegor tittar också på vilka bakteriestammar som finns i tarmfloran och hur dieten påverkar dess sammansättning.
- Det är ett väldigt komplext samspel mellan olika mikroorganismer i mag-tarmkanalen, de data vi har tyder på att vissa typer av bakterier kan ge sjukdom medan andra har en skyddande verkan. Till exempel har tidigare forskning visat att patienter med inflammatoriska tarmsjukdomar generellt sett har mer bakterier av typen enterobakterier och mindre av fekalbakterien Faecalibacterium prausnitzii.
Precis som Thomas Greiner tror Johan Dicksved att läkemedel som botar sjukdomar via tarmfloran ligger många år bort och fram till helt nyligen har det mestadels varit forskare inom akademin som ägnat sig åt forskning kring mikrobiomet. Det förändrades dock i juni i år när den amerikanska läkemedelsjätten Janssen slöt ett avtal med forskningsbolaget Second Genome för att hitta bakteriestammar som ligger bakom den inflammatoriska tarmsjukdomen ulcerös kolit. Företaget som grundades 2010 har specialiserat sig på tarmfloran och har tre projekt i preklinisk fas.
- Fram till nu är det mest livsmedelsindustrin som intresserat sig för det här området men jag tror att absolut att det är på väg att förändras, säger Johan Dicksved.