EN / DA
Sygdom og behandling

Hvem skal undersøge verdens spildevand for antibiotikaresistens efter 2023?

Dansk professor leder efter en arvtager til et globalt system til spildevandsovervågning af antibiotikaresistens, som han har bygget op siden 2016. Håbet er, at Verdenssundhedsorganisationen (WHO) vil overtage projektet og videreføre det parallelt med organisationens eksisterende kliniske overvågning af antibiotikaresistens, inden bevillingen fra Novo Nordisk Fonden udløber i 2023.

I 2016 fik professor Frank Møller Aarestrup fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) en bevilling på 60 mio. kr. fra Novo Nordisk Fonden til at udvikle og teste et globalt system til overvågning af antibiotikaresistens ved at undersøge spildevand. Arbejdet har resulteret i et overvågningssystem, der nu er afprøvet og klar til brug.

Men hvem skal føre overvågningen videre, når den nuværende bevilling udløber i 2023? Selv om kalenderen kun viser 2020, er der god grund til, at Frank Møller Aarestrup allerede tumler med dette spørgsmål.

”Det kan virke bemærkelsesværdigt at tale om at finde en arvtager til et projekt, tre et halvt år før bevillingen udløber. Når jeg alligevel gør det, skyldes det, at én af de essentielle ting ved overvågningsprojekter er, at de løber år efter år, så der ikke kommer huller i datasættene. Derfor er vi meget interesserede i at få placeret projektet i et sted, som har et mandat til at udføre global overvågning, inden vores projektperiode udløber,” forklarer Frank Møller Aarestrup.

WHO har mandatet til at løfte opgaven

Sammen med en kollega fra University of Edinburgh i Skotland har Frank Møller Aarestrup for nylig fået udgivet en fagfællebedømt kommentar i tidsskriftet Science, der beskriver nødvendigheden af at få den globale spildevandsovervågning placeret et sted, som rent faktisk har mandat til at udføre global overvågning.

Frank Møller Aarestrup er ikke selv i tvivl om, hvor det vil give bedst mening at placere projektet.

”Hvis der skal være en global overvågning, skal den forankres i en organisation, der har et globalt mandat, og her er det naturligt at pege på WHO. Det vil foregå på den måde, at WHO har en række samarbejdspartnere i form af forskningscentre, som vil blive bedt om at udføre selve overvågningen,” siger han.

Og det er ikke utænkeligt, at Frank Møller Aarestrup selv får mulighed for at arbejde videre med spildevandsovervågningen efter 2023, hvis projektet bliver forankret i WHO. Han og hans forskningsgruppe udfører allerede arbejde for WHO gennem WHO Collaborating Centre for Antimicrobial Resistance in Foodborne Pathogens and Genomics, der er placeret på DTU Fødevareinstituttet og ledes af netop Frank Møller Aarestrup.

Han understreger imidlertid vigtigheden af, at projektet forankres hos en international organisation med det rette mandat, som eksempelvis WHO, i stedet for at køre videre i regi af et enkelt universitet som eksempelvis DTU, selv om man skulle kunne finde pengene til det.

”Det er tilfældigvis et center på DTU, der på nuværende tidspunkt er WHO’s samarbejdspartner inden for forskning i antibiotikaresistens. Men hvis vi skal sikre os, at projektet bliver langtidsholdbart, er det nødvendigt, at det overordnet er forankret hos en organisation, der har det rette internationale mandat til at køre projektet videre, også selv om den udførende rolle på et tidspunkt kommer til at ligge et andet sted end på DTU,” siger Frank Møller Aarestrup.

Kan køre parallelt med klinisk overvågning

WHO driver allerede nu et overvågningsprogram, der fokuserer på antibiotikaresistens. Det er Global Antimicrobial Resistance Surveillance System (GLASS), som WHO lancerede I 2015. Formålet med GLASS er at understøtte global overvågning og forskning med henblik på at styrke evidensbasen for antibiotikaresistens.

GLASS er baseret på klinisk overvågning og får dermed sine data fra hospitaler, hvilket betyder, at overvågningen fokuserer på patienter, som er indlagt. I GLASS’ tilfælde er der fokus på patienter, som er indlagt med antibiotikaresistente infektioner, og de fleste har fået ineffektiv behandling med flere typer af antibiotika forud for indlæggelsen og dermed er sat på det, der kaldes last resort-antibiotika, hvor alle andre muligheder er udtømt.

Spildevandsovervågningen vil derimod være et effektivt redskab til at overvåge udbredelsen af resistens over for førstelinje (first-line) antibiotika, der gives som førstevalg for at slå bakterielle infektioner ned. Det skyldes, at spildevandsprøverne giver information om, hvad der cirkulerer i normalbefolkningen: altså hos mennesker, der ikke er indlagt på hospitalerne.

”Spildevandsprøver fokuserer på hele resistomet [en samlende betegnelse for alle antibiotiske resistensgener og deres forstadier i både patogene og ikke-patogene bakterier, red.] og kan derfor sige noget om, hvad der cirkulerer i normalbefolkningen. Raske mennesker bliver jo smittede, før de bliver syge, så derfor er der meget værdifuld information at hente i spildevandet,” lyder forklaringen fra Frank Møller Aarestrup.

I GLASS er der et naturligt fokus på klinisk overvågning, da data bliver indsamlet fra patienter, som er indlagt på hospitaler verden rundt. Spildevandsovervågningen vil derimod i højere grad fokusere på den raske befolkning – eller i hvert fald den del af befolkningen, som ikke er indlagt i forbindelse med antibiotikaresistens. Det giver helt nye muligheder for at indsamle viden om, hvad der cirkulerer i normalbefolkningen, og dermed kan de to typer af overvågning supplere hinanden godt, vurderer Frank Møller Aarestrup.

Teknologisk udvikling har banet vej for effektiv spildevandsovervågning

Metoden, som forskerne bruger til at oprense DNA fra spildevandsprøver, kaldes next-generation sequencing (NGS). Netop udviklingen af NGS-teknologien er afgørende for, at spildevandsovervågning kan bruges som effektivt værktøj. Teknologien gør det muligt at sekventere mange gange hurtigere end ved traditionel sekventering, som eksempelvis Sanger-sekventering. Det skyldes, at NGS kan håndtere en meget større volumen af prøver, da flere prøver kan sekventeres parallelt.

”For 10 år siden ville det være umuligt at lave denne type sekventering, og for fem år siden ville det have været en udfordring. Med NGS-teknologien er det muligt at oprense al DNA fra spildevandet og sammenligne prøverne med en stor database, der indeholder alle de kendte resistensgener. Det giver os viden om prævalensen af antibiotikaresistens i de områder, som spildevandsprøverne er indsamlet i,” fortæller Frank Møller Aarestrup.

Dataene fra spildevandsprøverne, i form af DNA-sekvenser, kan bruges til at kortlægge et metagenom, der kan gøre os klogere på forekomsten af antibiotikaresistens parallelt med kliniske prøver fra hospitaler, som traditionelt lægges til grund for overvågningen af antibiotikaresistens.

”Metagenomet har den fordel, at vi kan gemme datastrengene og hente dem frem igen og screene dem for historiske data, når en ny udvikling opdages i befolkningen. På den måde kan vi bruge spildevandsovervågningen til at udvikle prognoser for, hvilke typer af antibiotikaresistens der kan blive relevante i et bestemt område af verden,” siger Frank Møller Aarestrup.

Ringen kan blive sluttet

Hvis det lykkes at få afsat spildevandsovervågningen til WHO, vil det på sin vis slutte ringen om projektet. Idéen til at lave en global spildevandsovervågning startede nemlig allerede i 2012, da Frank Møller Aarestrup i en samtale med professor David Heymann, den daværende assisterende generaldirektør for sundhedssikkerhed og miljø hos WHO, for første gang hørte om, at man brugte spildevand til at overvåge polio på globalt plan.

”Det giver god mening at bruge spildevand til at overvåge sygdomme som polio, hvor få er klinisk syge og dermed indlagt på hospitaler. Det fik mig til at tænke på, om man mon også kan overvåge andet i spildevandet,” husker Frank Møller Aarestrup om samtalen, der lagde kimen til det, der nu er et fuldt funktionsdygtigt overvågningssystem.

Frank Møller Aarestrup kan sagtens se for sig, at spildevandsovervågningen bliver tilføjet det eksisterende GLASS-program under WHO. Forskningsgruppen bag GLASS har i forvejen en god dialog med WHO, som hidtil ikke har være afvisende over for at inddrage spildevandsovervågningen parallelt med organisationens kliniske overvågning.

”Vi har allerede et godt samarbejde med WHO. For eksempel har WHO arrangeret webinarer om spildevandsovervågning i GLASS-regi, og jeg kan sagtens se de to typer af global overvågning køre side om side i regi af WHO,” vurderer Frank Møller Aarestrup.

Frank Møller Aarestrup og hans samarbejdspartner Mark E.J. Woolhouse har fået bragt kommentaren ”Using sewage for surveillance of antimicrobial resistance” i Science i februar 2020. i 2016 tildelte Novo Nordisk Fonden Frank Møller Aarestrup en Challenge Programme-bevilling på 60 millioner kroner til projektet ”Global Monitoring 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.