Mikroorganismer i fokus för Vetenskapsrådets anslag

Johan Larsbrink, docent, avdelningen för industriell bioteknik

Johan Larsbrink leder ett projekt som har beviljats projektbidrag på fyra miljoner kronor i fyra år inom naturvetenskap och teknikvetenskap.

Mikrobiell nedbrytning av bark – hur, och av vem?

Om projektet: I detta projekt kommer vi att studera mikrobiell nedbrytning av bark från träd i både boreala och tropiska skogar för att kunna göra jämförande studier av olika barktyper och från olika biotoper. Våra forskningsfrågor handlar om varifrån de barknedbrytande organismerna härstammar och vår hypotes är att de arter som driver barknedbrytningen huvudsakligen kommer från marken i skogen.

Vi kommer att genomföra experiment över långa tidsperioder, som i vårt senaste arbete, för att förstå hur eller om nedbrytningen skiljer sig beroende på vilka arter som är närvarande.

Finansieringen kommer mycket lägligt eftersom vi nyligen har rekryterat flera personer för att arbeta med bark, men med fördjupat fokus på att utveckla biokemiska valoriseringsmetoder. Förhoppningsvis kommer vi både att få en mycket djupare förståelse för hur bark kan brytas ned i naturen och kunna skapa nya produkter från en mycket riklig men dåligt utnyttjad förnybar resurs.

• Läs mer om Johan Larsbrinks forskargrupp 

Michaela Wenzel, docent, avdelningen för kemisk biologi

Michaela Wenzel har beviljats två anslag: ett konsolideringsbidrag inom naturvetenskap och teknikvetenskap på 10 miljoner kronor för 5 år, samt ett projektanslag för internationellt forskningssamarbete inom antimikrobiell resistens (JPIAMR) på 3,5 miljoner kronor för 3 år (11,7 miljoner kronor för hela konsortiet).

Nya strategier för att bryta inneboende antibiotikaresistens hos mykobakterier

Om projektet: Här kommer vi att utforska potentialen hos en ny klass av antimikrobiella peptider mot tuberkulos som kallas MAPPs (mycolic acid-layer permeabilizing peptides). Dessa peptider, som vi har upptäckt i mykobakteriers genom, har förmågan att förstöra det yttre lagret av bakteriernas cellvägg, som innehåller mykolsyror. Detta lager utgör en skyddande barriär som hindrar antibiotika från att nå och döda dessa patogener. När lagret inaktiveras kan man förbättra effekten avsevärt av läkemedel − som annars skulle vara inaktiva.

I projektet kommer vi att leta nya MAPPs i genomet hos mykobakterier med hjälp av AI-verktyg. Vi kommer att karakterisera hur potenta de är och mekanismerna bakom hur de fungerar. Vårt mål är att utveckla artspecifika MAPPs, som endast påverkar mykobakterier. Den ofta flera månader långa behandlingen mot tuberkulos tar hårt på patientens mikrobiom. Behandling med artspecifika MAPPs skulle kunna minska biverkningar och öka patientens välmående.

Tuberkulos är den ledande dödsorsaken bland infektionssjukdomar som orsakas av bakteriella patogener. Framväxten av läkemedelsresistenta stammar i många länder begränsar behandlingsalternativen, vilket får allvarliga konsekvenser. Vårt projekt kan leda till förbättrade behandlingar av dessa infektioner och knyter väl an till tidigare och pågående forskning om det yttre membranet hos gramnegativa bakterier.

• Läs mer om projektet på CARe’s hemsida: Ny forskning undersöker behandlingsstrategier för tuberkulos och antibiotikaresistens
  
  

Återuppliva utvecklingen av läkemedel mot svampinfektioner genom att använda övergångsmetaller

Om projektet: I detta samarbetsprojekt arbetar vi tillsammans med partners i Storbritannien och Australien för att utveckla nya metallföreningar med svampdödande aktivitet. Genom att täcka hela läkemedelsutvecklingskedjan, från design till in vivo-modeller, kommer vi att använda maskininlärning och kombinationskemi för att designa och syntetisera tusentals nya molekyler, testa deras aktivitet mot patogena svampar, toxicitet och effekt i in vivo-modeller samt undersöka deras svampdödande mekanismer.

I min forskargrupp kommer vi att genomföra studier av svampdödande mekanismer med en ny mikroskopibaserad metod. Den skapar en ny plattform för studier där man undersöker svampdödaden funktioner mekanistiskt, men gör det även möjligt för oss att karaktärisera mekanismerna hos de nya molekylföreningarna som vi utvecklar projektet. Vi är speciellt intresserade av föreningar med nya svampdödande mekanismer och de med låg resistensfrekvens, och de kommer att prioriteras för in vivo-tester.

Jämfört med antibiotikaresistens har resistens mot svampdödande medel fått mycket mindre uppmärksamhet, trots att det är ett allvarligt problem som kräver nya metoder och angreppssätt. För min forskargrupp är detta projekt särskilt spännande eftersom det är första gången vi fördjupar oss i detta forskningsområde.

• Läs mer om Michaela Wenzels forskargrupp
• Läs en nyhetstext om Michaela Wenzels forskning: Så kan bakteriers försvar bli måltavla för behandling

Johan Bengtsson-Palme, forskarassistent, avdelningen för systembiologi

Johan Bengtsson-Palme leder ett projekt som har beviljats ett projektbidrag för forskning om antimikrobiell resistens på 5,5 miljoner kronor för 3 år.

Risker kopplade till evolution in bakteriella samhällen exponerade för antibiotika: interaktioner, virulens, ekologiska konsekvenser och resistensutveckling

Om projektet: Många gener för antibiotikaresistens har sitt ursprung hos bakterier i vår omgivande miljö, där de selekteras för i frånvaro av människans påverkan. Detta projekt syftar till att i kontrollerade laboratoriemiljöer undersöka vilka processer som antibiotika inducerar i mikrobiella samhällen.

I projektet kommer vi att använda mikrobiella modellsamhällen som utsätts för olika mängder av antibiotika och studera hur det påverkar utvecklingen av antibiotikaresistens bland bakterierna. Vi kommer också att undersöka hur interaktioner mellan mikrober förändras av antibiotika, och hur detta i sin tur kan göra samhällena mindre motståndskraftiga mot konkurrens från bakterier som kan orsaka sjukdomar hos människor.

Projektet kommer att förbättra vår förståelse för antibiotikas effekter på mikrobiell ekologi och evolution. Det kan bidra till bättre strategier för att hantera antibiotikaresistens i miljön. Det bidrar också till att bättre kunna förutsäga utvecklingen av resistens innan den blir ett problem inom sjukvården.

Projektet kompletterar det arbete som pågår för att förstå utvecklingen av nya former av resistens inom gruppens befintliga projekt, liksom inom Centrum för antibiotikaresistensforskning i Göteborg. 

• Läs mer om Johan Bengtsson-Palmes forskargrupp