Detektivarbete bland bakterierna

Universitetsläraren har besökt bakteriedetektiverna på CCUG, Culture Collection University of Gothenburg.

Den som hittar en okänd bakterie kan skicka den till Göteborg. Här finns Europas största bakteriesamling och en handfull biomedicinska analytiker som har till uppgift att artbestämma de små liven.

16 december, 2024
Thomas Olsson

I slutet av december 2014 hittade läkarna en bakterie i ett sår på en patient i Kungälv. Efter att ha odlats i ett dygn i 30 grader var den drygt två millimeter stora bakteriekolonin cirkulär, fuktig och mjuk. Bakterien visade sig vara av en dittills okänd sort och frystorkades, hälldes ner i en glas­ampull och placerades i en låda i ett kylrum i en källare i Guldheden i Göteborg. Den fick beteckningen CCUG 66741. Där skulle den bli kvar i flera år innan några forskare bestämde sig för att väcka den till liv.

Bakterier var en av de första livsformerna som uppstod på jorden, och har varit extremt framgångsrika i att sprida sig. I dag finns i stort sett inga miljöer där vi inte kan hitta bakterier. Varken frätande svavel eller radioaktivt avfall hindrar bakterierna från att skapa sina kolonier. När människan ett par miljarder år senare började sprida sig över jorden hade den nya arten inte en aning om att världen redan var koloniserad av bakterier, som omedelbart erövrade även de tvåbenta djurens kroppar. Med uppfinningen av mikroskopet kunde människan för första gången få syn på sina kolonisatörer och kort därefter inleddes arbetet med att leta efter och sortera nya arter.

Det har, med det mått som finns, gått sådär.

Hur många sorters bakterier som finns i världen är oklart, uppskattningarna varierar mellan några miljoner och flera biljoner. Följaktligen är det även oklart hur stor andel som har upptäckts av människan. Men det rör sig om enstaka procent, om ens det.

Arkivet där bakterien från Kungälv vilar i sin frystorkade sömn hör till CCUG, Culture Collection University of Gothenburg. Det är Sveriges enda publika samling av bakteriestammar, dessutom Europas största av sitt slag. Hit skickas bakterier från hela världen, bland annat för att artbestämmas.
– Vi är snart uppe i 80 000 bakterier, säger Liselott Svensson, biträdande föreståndare på CCUG.

 

När Liselott Svensson visar Universitets­läraren runt i lokalerna har det gått nästan 20 år sedan hon kom hit som vikarie. Då var hon nydisputerad, med en avhandling som handlade om hur bakterietoxiner påverkar mänskliga immunförsvars­celler.

Bakteriesamlingen har funnits sedan 1968. Personalen har inte varit här lika länge som de äldsta bakterierna, men länge nog för att få frågor om hur det kommer sig. För det handlar inte om ett par år utan i de flesta fall nästan 20 år på samma arbetsplats.
– Det är en trevlig grupp som har hittat hit. De fyra BMA som alla har varit här länge är olika men fungerar bra ihop, säger Liselott Svensson.

BMA är en förkortning av biomedicinsk analytiker. En alternativ förkortning skulle kunna vara BD, bakteriedetektiv. Med tanke på hur liten andel av världens bakterier som har artbestämts av människan saknas inte mysterier att nysta upp.
– Det kommer hela tiden nya bakterier och arter, och nya metoder som gör att man lär sig något nytt, säger Liselott Svensson.

Elisabeth Inganäs, en av detektiverna, beskriver sin arbetsplats med en liknelse som hämtad från agarplattorna där bakterierna kultiveras.
– Det är hela tiden en levande organism som utvecklar sig. Det är därför man blir kvar här.

”Det är hela tiden en levande organism som utvecklar sig. Det är därför man blir kvar här.”
Elisabeth Inganäs

Elisabeth Inganäs brukar bekanta sig med bakterierna genom att lukta på dem. Vissa anaeroba bakterier kan ge ifrån sig en doft som hon beskriver som ”stall med varm häst”. Lukten kan avgöra vilka tester som ska göras.
– Men jag blir fortfarande lurad av bakterier som visar sig vara något helt annat, säger Elisabeth Inganäs.

På CCUG finns två olika laboratorier, ett för traditionella biokemiska analyser och ett för gensekvensering, så kallad Sanger-sekvensering där en del av genomet analyseras. Bakterierna kan också skickas iväg för att få hela genomet kartlagt i en så kallad helgenomsekvensering.

Det var helgenomsekvensering som användes på den okända bakterien från Kungälv, när Liselott Svensson och hennes kollegor bestämde sig för att ta reda på mer om den. Det de visste var att den hade viss resistens mot antibiotika och att den tillhörde samma familj som E.coli och salmonella. 
– Anledningen till att den togs upp och helgenomsekvenserades var att den var från ett kliniskt prov och att den tillhörde en grupp av bakterier där det finns många kända patogener och man ville undersöka och beskriva denna nya art för att i framtiden kunna artbestämma eventuella kommande fynd av den.

Den nya arten, som fick namnet Scandinavium goeteborgense, presenterades i en artikel i tidskriften Frontiers in Microbiology i november 2019. Fyndet tog sig även in i Göteborgshumorns finrum, Göteborgs-Postens dagliga skämtruta P.S., tecknad av Sture Hegerfors.

Göteborgsbakterien visade sig innehålla en ny resi­stens­gen mot antibiotikan kinolon. Fyra år senare beskrevs ytterligare tre arter inom samma släkte. Dessa hittades dock inte i sjuka människor utan i jord och växter.

Med tanke på bakteriernas spridningsförmåga är det inte underligt att de bakterier som skickas till CCUG kommer från alla möjliga platser. Cirka en fjärdedel finns i en publik databas som är tillgänglig på hemsidan. Inför besöket på CCUG skriver Universitetslärarens reporter ut en lista med det senaste årets bidrag. När Elisabeth Inganäs går igenom listan pekar hon på två av raderna.
– Här är ett par söta campolybactrar, utbrister hon.

En av dem har hämtats från mänskligt urin, den andra från grisbajs. Båda har skickats in av forskare på ett amerikanskt universitet. Eftersom studien inte var publicerad tvingades göteborgarna hålla tyst om vad de hade fått. Vid ett annat tillfälle fick de identiska bakterier från två olika forskare, men kunde inte berätta för forskarna att de så att säga sprang på samma boll. Det blev den som hann först som fick publicera sitt fynd.

Den som har hittat en ny art måste deponera den hos två olika stamsamlingar, på den nämnda listan finns legionellabakterier från en koreansk forskare som har valt CCUG som en av samlingarna. Samma krav gäller inte alla bakterier som beforskas, vilket skapar ett problem som Liselott Svensson och hennes kollegor diskuterade på dagens lunchrast.
– Många som forskar gör det på bakterier som inte sparas, så studierna kan inte återupprepas med samma bakterier.

På listan över det senaste årets bidrag finns bakterier från en kotunga i Danmark, upphostat slem från Japan, vietnamesisk jord och koreansk poppelbark. Där finns också ett par prover från olika slags industrier.
– De har troligen en ackreditering eller certifiering och måste artbestämma bakterier som de hittar, säger Liselott Svensson.

Den senaste bakterien på listan tillhör arten Neisseria gonorrhoeae, bakterien som orsakar gonorré, och hittades i mänskligt blod.
– När de inte lyckas artbestämma en bakterie eller om det är ett för provmaterialet ovanligt fynd skickas den hit, säger Liselott Svensson.

Förutom de frystorkade bakterierna som vilar i sina glas­ampuller består arkivet av information som sätts in i pärmar, vilka upptar flera långa vägghyllor. När det kommer fram ny information om en bakterie skrivs den ut och sätts in i pärmen.

När det kommer ny information om en bakterie skrivs den ut och sätts in i en av pärmarna i arkivet av Elisabeth Inganäs.

Sommaren brukar vara en bra period för att ta upp någon av de okända bakterierna för att se om det har tillkommit någon ny information. I somras kom turen till en bakterie som hade hittats i sallad och legat frystorkad i 17 år.
– När vi fick den kunde vi bara se att det var en art som vi inte hade, säger Elisabeth Inganäs, och fortsätter.

– Nu gjorde vi en ny sekvensering och det visade sig att den matchade en bakterie som hade publicerats 2023.

Namnet, Winslowiella iniecta, fördes in i arkivet.

Nära hälften av pärmarna i arkivet är märkta med en vit lapp, vilket betyder att deras innehåll har förts över till ett digitalt arkiv. Ett arbete som har pågått i fyra år.

Många av bakterierna får inte vila särskilt länge i sina glas­ampuller utan läggs i märkta kartonger och skickas ut i världen. I korridoren hänger en stor världskarta där vita knappnålar märker ut de platser där någon beställde bakterier under ett år, 2011. De flesta nålar är koncentrerade till Centraleuropa och Norden, men de är också spridda över andra världsdelar.

En ampull med bakterier kostar cirka 800 kronor och beställs framför allt av kliniska labb som använder stammarna för att kontrollera olika metoder och av forskare som utvecklar analysmetoder för att artbestämma eller få fram mer information om bakterierna.
– Vi har ofta många stammar av samma art, så det finns en stor variation. Det är det som gör oss populära hos företag som utvecklar olika metoder, säger Liselott Svensson.

Vem som helst kan dock inte gå in på hemsidan, leta upp en bakterie och sedan beställa ett par glasampuller.
– Vi säljer bara till andra laboratorier och till forskare, och vi kan inte sälja till någon som vi inte kan kolla upp.

Samma svar fick polisen i Stockholm för ett par år sedan. Orsaken till samtalet var att flera politiker hade blivit sjuka efter ett julbord. Den skyldiga bakterien hade identifierats som Shigella och polisen ville veta om CCUG hade sålt den till någon som kunde tänkas ha motiv att förgifta ett antal politiker.

De flesta bakterier i samlingen är ganska harmlösa, många betraktas som goda. Men många bakterier skulle inte kunna betraktas som ofarliga om det inte vore för en av mänsklighetens mest banbrytande uppfinningar, antibiotika. Mycket av forskningen som bedrivs med bakterierna ur arkivet ingår i den kamp om resistens som sedan uppfinningen av penicillin har utspelats mellan människan och de osynliga mikroorganismerna. Antibiotika­resistens kallas ibland för den tysta pandemin. Hur många som dör på grund av resistenta bakterier är oklart, beräkningarna varierar mellan 700 000 och drygt en miljon männi­skor under ett år. En siffra som förväntas stiga kraftigt i framtiden.

Det finns flera metoder för att analysera bakteriernas gener för att få kunskap om bland annat smittsamhet och resistens. Men hur avancerade metoderna än är kan de bara säga vad generna skulle kunna uttrycka.
– Ibland kan generna vara tysta, säger Liselott Svensson.

Bakterier kan alltså innehålla resistensgener utan att vara resistenta. För att få veta vad som faktiskt sker måste forskarna ta sig ner på proteinnivå, så kallad proteomik. Forskare knutna till CCUG arbetar för att ta fram metoder med proteomik som är både snabbare och mer träffsäkra än den ofta tidsödande kartläggningen av generna.

Forskningen är också viktig för samlingen, då bakterierna blir bättre karakteriserade. Resultaten skrivs ut och sätts in i pärmarna.
– Ju mer det forskas desto mer vet vi om dem, säger Liselott Svensson.

Universitetsläraren utformas enligt journalistiska principer och följer mediebranschens publicitets- och yrkesetiska regler. Tidningen har en fri och självständig ställning gentemot sin ägare, fackförbundet SULF.
Ämnen i artikeln:
Dela:
Debatt och krönikor

MarieLouise Samuelsson

MarieLouise Samuelsson-kronika

Skicka din debattartikel till redaktionen@universitetslararen.se

Senaste numret
Tidningsarkiv