Infektioner orsakade av MRSA-bakterier (bilden) kan leda till allvarliga hälsokomplikationer. Lysiner dödar mikroberna genom att förstöra bakteriens cellvägg (grön).

Människor befinner sig i en ständig kapprustning med smittsamma bakterier. För att döda dessa sjukdomsmikrober utvecklar vi kraftfulla antibiotika; och i sin tur utvecklar bakterierna resistens mot dessa läkemedel. Så vi förbättrar våra antibiotika, och bakterierna förbättrar sig själva i enlighet med detta – vilket resulterar i så kallade superbakterier. Läkemedel misslyckas allt oftare med att eliminera dessa högt anpassade bakterier och lämnar våra kroppar farligt försvarslösa.

I ljuset av denna kris har Vincent A. Fischetti från Rockefeller i nästan 20 år utvecklat en ny form av antimikrobiell ammunition, så kallade lysiner. Nu har dessa bakteriedödande enzymer studerats i en klinisk fas II-studie på människor, vilket blir de första antibiotikaalternativen som uppnår framgångsrika resultat i detta skede av den kliniska utvecklingen.

Naturligt född mördare

Vissa virus är mycket bra på att döda bakterier. Dessa virus, som kallas bakteriofager eller helt enkelt fager, infekterar en mikrob, replikerar inuti den och producerar sedan lysinenzymer som klyver bakteriens cellvägg. Som ett resultat av detta frigörs avkomman av fager från bakterien och bakterien själv dör.

I naturen är den här typen av angrepp vanligt förekommande: bakteriofager lever i allt från hav och jord till människokroppar och hjälper till att reglera mikrobpopulationer vart de än går. Faktum är att var 48:e timme dödas hälften av alla bakterier på jorden av fager, vilket gör lysiner till de mest utbredda bakteriedödande ämnena på jorden.

I laboratoriet kan lysiner användas som ett verktyg för att bryta ner och studera bakteriernas cellväggar – vilket är exakt vad Fischetti gjorde på Rockefeller för ungefär två decennier sedan. Samtidigt arbetade hans labb också på ett vaccin mot streptokockinfektioner, och forskarsamhället i stort blev alltmer oroligt för antibiotikaresistenta infektioner. Detta sammanflöde av händelser ledde Fischetti till ett genombrott.

”Eftersom jag arbetade med lysiner visste jag att de dödade bakterier omedelbart. Mitt labb råkade ha djur som var oralt koloniserade med streptokocker för mina vaccinstudier”, minns han. ”Så jag tänkte, låt mig bara ge dessa koloniserade möss lite lysin och se vad som händer med streptokockerna.”

Effekten var dramatisk: en timme efter att ha fått läkemedlet var djuren avkoloniserade från sina streptokocker. Den efterföljande publiceringen av detta resultat var den första som rapporterade om den terapeutiska användningen av faglysiner.

Trivseln av detta resultat gjorde att Fischetti och senare andra forskare började utveckla lysiner mot flera typer av läkemedelsresistenta bakterier, varav många framgångsrikt botade infektioner i ett stort antal djurmodeller. Fram till nyligen hade dock ingen testat om denna typ av behandling var säker och effektiv hos människor.

En ny metod

Läkemedelsresistenta bakterier är särskilt farliga – och särskilt vanliga – på sjukhus, där infektioner kan komplicera resultaten för redan sjuka patienter. Särskilt oroande i denna miljö är infektion med meticillinresistent Staphylococcus aureus (S. aureus), eller MRSA. Även om vissa fall av MRSA är lindriga kan bakterien vara livshotande om den sprider sig till blodet, ett tillstånd som kallas bakteriemi.

Som den ”meticillinresistenta” delen av namnet antyder reagerar MRSA inte på standardantibiotika – vilket gör den till en idealisk kandidat för behandling med en ny typ av bakteriedödande medel. För sju och ett halvt år sedan licensierade bioteknikföretaget ContraFect från Rockefeller ett lysin som riktar sig mot stafylokocker och vissa streptokocker. Företaget utvecklade sedan lysinet, som nu kallas exebacase, för behandling av S. aureus-infektioner hos människor, inklusive MRSA.

Efter en klinisk fas I-studie som visade att exebacase inte ledde till några allvarliga biverkningar hos människor, utvecklade ContraFect forskningen till en randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad fas II-studie av sjukhuspatienter med S. aureus-bakteriemi, varav ungefär en tredjedel hade MRSA. 116 av dessa patienter tilldelades slumpmässigt antingen exebacase eller placebo, utöver antibiotikabehandling, och följdes i fjorton dagar. Forskarna fann att andelen behandlingssvar var mer än 40 procent högre för MRSA-patienter som fick exebacase än för dem som enbart behandlades med antibiotika – ett resultat som Fischetti ser som mycket uppmuntrande, inte bara för exebacase, utan för lysiner i stort.

”Det här är första gången som ett lysinbaserat läkemedel har gått så här långt i den kliniska utvecklingen. Faktum är att det inte finns något antibiotikaalternativ som någonsin framgångsrikt har slutfört fas II-prövningar”, säger han. ”Mer arbete behöver göras, men den här studien är mycket lovande.”

Framöver avser ContraFect att genomföra en större fas III-studie, vilket är nödvändigt för att lysinet ska kunna godkännas som läkemedel.

Fischetti hoppas att utvecklingen av exebacase är en del av ett bredare skifte i hur forskare och kliniker tänker på hanteringen av bakteriella infektioner. ”Bakterier blir mer och mer resistenta mot antibiotika”, säger han. ”Och vi visar att det finns andra sätt att bekämpa dem”

.