EN / DA
Sygdom og behandling

Helgenomsekventeringer kan revolutionere afrikanske sundhedsvæsner

Det har længe været et dogme blandt forskere, at det ikke er muligt at lave helgenomsekventeringer af bakterier på det afrikanske kontinent. Nu piller danskere forskere det dogme fra hinanden og udstikker en ny lægefaglig retning, som markant kan forbedre folkesundheden i afrikanske lande.

Forestil dig, at du bliver smittet med en eller anden eksotisk bakterie, der på mystisk vis er havnet på din spegepølsemad. Heldigvis bor du i Danmark, og en læge kan inden for få dage sende en blodprøve ind til et analyselaboratorium og få at vide, hvad du er blevet smittet med. Derefter er det bare et spørgsmål om at vælge den rette behandling, så du kan blive rask igen.

Forestil dig så, at du bor i en mindre by midt på det afrikanske kontinent. Ja, så ser situationen anderledes ud, for der har de hverken viden eller udstyr til at finde ud af, hvad du er smittet med. Det kan tage op til flere uger at finde ud af, at du eksempelvis er smittet med salmonella, og for mange afrikanere kan ventetiden blive en smertefuld eller sågar fatal affære.

Der er dog godt nyt på vej. Danske forskere har nemlig som de første i verden vist, at man med minimal investering kan erstatte udstyr for millioner og årtiers ekspertviden med en enkelt maskine, der kan det hele på langt under den halve tid. Det virker i Danmark, og det kan også virke i Afrika.

»Vi har vist, at det er muligt at træne sundhedspersonale i Afrika i at bruge en helgenomsekventeringsmaskine til en halv million kroner. Det betyder, at ventetiden på at få identificeret en sygdomsfremkaldende bakterie falder fra et par uger til 48 timer, og det kan give meget store forbedringer af folkesundheden på kontinentet,« fortæller manden bag det nye studie, professor Frank Møller Aarestrup fra DTU Fødevareinstituttet ved Danmarks Tekniske Universitet.

Forskeren har sammen med sine kollegaer publiceret forskningsresultatet i det videnskabelige tidsskrift European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases.

Avanceret udstyr kan sagtens bruges i Afrika

Det nye forskningsresultat er i sig selv ikke så kompliceret at forstå. Forskerne har installeret en helgenomsekventeringsmaskine på et hospital i Moshi i Tanzania og uddannet sundhedsfagligt personale i at benytte og servicere maskinen.

Formålet var at se, om maskinen kunne fungere under de gældende omstændigheder med det gældende personale.

Det kunne den. Punktum!

Maskinen gjorde det muligt for sundhedspersonalet at identificere bakterier fra smittede patienter på kun 48 timer, hvilket er ekstremt meget hurtigere, end det tidligere har kunnet lade sig gøre.

»Det lyder måske let, men for mange forskere er det helt utænkeligt, at man kan gøre det her i Afrika, der alt andet lige fortsat er meget underudviklet inden for sundhedsplejen. Jeg møder tit forskere med en indgroet nedladenhed, som mener, at lokale i Afrika ikke kan administrere sådan en maskine over længere tid, men det kan de,« forklarer Frank Møller Aarestrup.

Danmark benytter sig stadig af gammelt udstyr

Kigger vi igen på de normale procedurer i forhold til at identificere eksempelvis en farlig bakterie, er forskellen mellem den vestlige verden og udviklingslandene enorm.

I et land som Danmark har vi gennem årtier opbygget et veludrustet arsenal af laboratorieudstyr, som gør, at vi kan identificere bakterier på mange forskellige måder. Traditionelt har vi brugt petriskåle, vækstmedier, mikroskoper og ekspertviden, men i dag foregår det meste ved hjælp af helgenomsekventeringsmaskiner, hvor man meget simpelt fodrer maskinerne med DNA fra en bakterie, og resultatet kan man bruge til at fastslå bakterietypen.

I udviklingslande, hvor man ikke har investeret i laboratorieudstyr for milliarder, har man to muligheder:

1. At investere i det klassiske udstyr og oparbejde den nødvendige viden om det.

2. At investere i nyt udstyr.

»Der er meget konservatisme inden for området, og selv i et land som Danmark bruger vi stadigvæk i et vist omfang noget oldnordisk udstyr, fordi vi har tradition for det. Men jeg mener ikke, at man i lande i eksempelvis Afrika skal gå ned ad den sti. Man skal i stedet tage de nye metoder i brug og lære at benytte dem korrekt,« siger Frank Møller Aarestrup.

Database matcher DNA op mod kendte bakteriearter

Fordelene ved at benytte en helgenomsekventeringsmaskine er mange.

• Maskinen fungerer meget simpelt ved, at man oprenser DNA fra en bakterie og fodrer det ind i maskinen, som efterfølgende spytter en lang DNA-sekvens på i omegnen af 7 milliarder bogstaver ud. Den kan man ikke bruge til noget i sig selv, men hvis man matcher den op imod en database med DNA-sekvenser for alle kendte bakterier, kan man øjeblikkeligt få at vide, hvilken bakterie man står med i hånden.

• Derudover kan man også se små forskelle mellem de enkelte bakterier, hvilket vil sige, at man kan se, om den bakterie, du er smittet med, også er den samme som den, din nabo er smittet med. Det gør, at forskere kan følge smittespredning og finde frem til kilden.

• Lægerne kan også matche bakterierne op imod kendte former for antibiotikaresistente bakterier og behandle med den rette form for antibiotika.

»Helgenomsekventeringsmaskinen giver hospitaler en meget hurtigere og mere præcis diagnostik af, hvad der forårsager infektioner. Det kan markant forkorte behandlingstiden i områder, hvor den i dag er meget lang,« fortæller Frank Møller Aarestrup.

Ny viden giver nye hovedpiner

Alt er dog ikke fryd og gammen i Moshi.

Med helgenomsekventeringsmaskinen kan lægerne nu også se, at mange infektioner spreder sig på hospitalerne, og det forpligter dem til at gøre noget ved det. De ved bare ikke hvordan.

»Problemet er, at de nu har noget information, som de ikke er glade for, for de ved ikke, hvordan de skal stoppe smittespredningen. Det er dog ikke noget, som ligger inden for dette forskningsarbejdes fokus, men det er alligevel et selvstændigt problem, som skal adresseres,« siger Frank Møller Aarestrup.

Fødevarestyrelsen bruger kun sekventering

Tidligere har Frank Møller Aarestrups forskningsgruppe lavet andre forsøg, som har vist, hvor kraftigt et værktøj helgenomsekventeringsmaskiner kan være i forhold til at identificere smitsomme bakterier.

For nogle år siden lavede de en evaluering af maskinens potentiale i forhold til at identificere fødevarebårne bakterier. I forsøget matchede de en helgenomsekventeringsmaskine op imod den traditionelle måde at gøre tingene på, og forsøget viste, at maskinen kunne finde frem til bakteriernes navne en hel uge hurtigere end ved de traditionelle metoder. Samtidig var det også billigere.

»Vores forsøg gjorde, at Fødevarestyrelsen i dag kun benytter sekventering til at identificere bakterier. Det samme bør man gøre på hospitaler i Afrika, og vi har vist, at det også sagtens kan lade sig gøre,« forklarer Frank Møller Aarestrup.

Artiklen ”Molecular epidemiology of virulence and antimicrobial resistance determinants in Klebsiella pneumoniae from hospitalised patients in Kilimanjaro, Tanzania” er udgivet i European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. Professor Frank Aarestrup modtog i 2016 en Challenge-bevilling fra Novo Nordisk Fonden på 60 millioner DKK til projektet ”Global Surveillance of Antimicrobial Resistance”.

Frank Møller Aarestrup
Professor, Head of Research Group
Global monitoring of antibiotic resistance Effectively reducing the prevalence of antibiotic resistance and using the best antibiotics requires knowledge based on continually monitoring the prevalence and spread of different types of antibiotic resistance globally. To increase this knowledge, the project will collect and analyse wastewater from cities throughout the world and make the results universally available, including for the public authorities, researchers and citizens. The project will use whole-genome sequencing, a technique that reveals the full DNA profile of bacteria. This will enable the prevalence of all known genes that produce antibiotic resistance to be determined in one operation.