I flera decennier har Fredrik Almqvist arbetat med att utveckla nya substanser som kan hjälpa till att bekämpa antibiotikaresistenta bakterier. Ur sitt forskarperspektiv ser han också hoppfullt på kampen mot ökande antibiotikaresistens i världen.
– Jag är i grunden väldigt optimistisk, säger han.
– Bra idéer finns och fortsätter att komma. Om man lägger in tillräckligt med resurser så är jag säker på att vi kommer att få fram lösningar.
Nya antibiotika
Hans egen forskning i samarbete med andra har resulterat i en rad lovande sådana lösningar. Senast publicerade han och hans kollegor i den vetenskapliga tidskriften Pnas en studie där de skapade en klass av antibiotika som de kallar GmPcider. Dessa är effektiva mot så kallade Grampositiva bakterier.
– Det här är starten på en ny klass av antibiotiska substanser som fungerar på väldigt många bakterier som förknippas med vårdrelaterade infektioner. Dessa infektioner brukar man även kalla sjukhussjuka, berättar han.
Fredrik Almqvist är professor vid kemiska institutionen på Umeå universitet. Där leder han en forskargrupp med ett tiotal medlemmar. Han samarbetar också i olika projekt med en rad andra forskarkollegor i Umeå, Sverige och världen. Forskargruppen är specialiserad på att designa nya organiska molekyler som genom olika mekanismer kan döda eller avväpna sjukdomsframkallande bakterier.
– Drömmen är att skapa substanser som utvecklas vidare till färdiga läkemedel som är effektiva mot bakterier som i dag är svårbekämpade. Det vore också fantastiskt om de nya molekylerna fungerar tillsammans med dem som redan finns och gör dem bättre, säger han.
Kemiläraren inspirerade Fredrik Almqvist
Just att kunna skapa något helt nytt var det som från början lockade honom in i den kemiska forskningens värld. Han var en fotbolls- och hockeyspelande Skelleftekille som gick fyraårig teknisk gymnasielinje på Balderskolan. Kemiläraren DanOlof Andersson sade något som fick honom att lystra;
– Han förklarade att om man lär sig organisk kemi så kan man skapa helt nya substanser som ingen annan gjort förut. Det där triggade i gång sportkillen i mig, jag tänkte väl ungefär att då kan man ju bli världsmästare.
– Och så visade det sig också att jag hade fallenhet för organisk kemi. Jag tyckte det var en enorm kick att vara molekylmakare och det tycker jag fortfarande.
Fredrik Almqvist säger att det är viktigt att visa vad inspirerande och kunniga lärare kan betyda. Av liknande skäl gläder han sig åt att numer framlidne DanOlof Andersson 2008 utnämndes till hedersdoktor vid Umeå universitet efter att Fredrik nominerat honom. DanOlof Andersson fick utnämningen för lärarinsatser som hjälpt till att forma många duktiga svenska kemister.
Till USA
Efter att ha doktorerat i organisk kemi vid Lunds universitet reste Fredrik Almqvist 1997 till St. Louis i USA för en post doc-tjänst vid Washington university school of medicine. Post doc-projektet var inriktat på det som kallas strukturbaserad design och på synteskemi.
Han kom också i kontakt med mikrobiologen Scott Hultgren och hans forskargrupp som arbetade – och fortsatt att arbeta med – mikrobiologin bakom urinvägsinfektioner. Scott Hultgens forskargrupp i St. Louis kartlägger i detalj hur de sjukdomsframkallande bakterierna fungerar i kroppen och söker metoder för att slå ut dessa mekanismer på nya antibiotikasparande sätt.
Den unga synteskemisten från Sverige välkomnades snabbt in i de vetenskapliga diskussionerna hos Scott Hultgrens forskargrupp Det blev en intensiv och viktig tid i Fredrik Almqvists liv. Den lade grunden både för en nära vänskap med St. Louis-professorn och för ett långvarigt vetenskapligt samarbete. Professor Hultgrens och Fredrik Almqvists forskargrupper har fortfarande ett omfattande samarbete som bland annat lett fram till de nyligen publicerade resultaten om den nya antibiotikaklassen GmPcider.
Döda eller avväpna?
När Fredrik Almqvist återvände hem hade han med sig en lovande metod för molekyldesign och kunde börja bygga upp sin forskning och sin forskargrupp vid Umeå universitet. Gruppens grundidé är att studera hur sjukdomsframkallande bakterier fungerar, för att sedan döda dem eller avväpna dem. Fredrik Almqvist förklarar att vid vissa infektioner är det nödvändigt att ha tillgång till antibiotika som dödar bakterierna:
– Det gäller vid livshotande infektioner med snabbt förlopp, som till exempel sepsis. Men vid andra infektioner är det inte lika bråttom utan man har tid att ställa en mer detaljerad diagnos. I dessa fall vore det bättre att använda substanser som inte dödar bakterierna men slår ut deras förmåga att infektera celler och framkalla sjukdom. Då kan kroppens eget immunförsvar sedan ta hand om bakterierna.
Den senare typen av substanser, som avväpnar bakterier, kallas antivirulensläkemedel (virulens=sjukdomsframkallande förmåga).
– Genom att använda sådana i högre utsträckning skulle vi kunna spara antibiotika till de tillstånd då de verkligen behövs. Det skulle kunna bromsa antibiotikaresistensutvecklingen. Genom att läka ut infektioner utan antibiotika så undviker man ju att skapa konkurrensfördelar för antibiotikaresistenta bakterier.
Rakade bakterier
I samarbete med andra har Fredrik Almqvist och hans grupp utvecklat antivirulenssubstanser mot bakterierna bakom flera olika vanliga infektioner, bland andra klamydia, listeria och urinvägsinfektion.
När det till exempel gäller de E. coli-bakterier som orsakar urinvägsinfektion har forskarna tagit fram en substans som ”rakar” bakterierna. De använder hårlika strukturer, pili, för att fästa i slemhinnan. Den aktuella substansen slår ut deras förmåga att bilda pili och hindrar på så sätt bakterierna från att hålla sig kvar i kroppen.
Substanser mot tuberkulos
För några år sedan inledde han också samarbete med professor Christina Stallings vid Washington university i St. Louis. Hon studerade ett ”bibliotek” av substanser som hon hade fått av Fredrik Almqvist. Hos en del av dem upptäckte hon en ny typ av effekt som gav dem namnet mykobakteriella toleranshämmare. De kan göra att vissa bakterier får tillbaka känsligheten för antibiotika som de blivit resistenta mot.
De nya substanserna har visat sig ha potential att förbättra behandlingen av tuberkulos som varje år dödar 1,5 miljoner människor i världen. Snabbt växande antibiotikaresistens hos de Mycobacterium tuberculosis, den bakterie som orsakar tuberkulos, är ett allvarlig globalt hälsohot. Mykobakteriella toleranshämmare kommer förhoppningsvis att kunna göra att viktiga antibiotika åter börjar fungera mot sjukdomen.
– Det här är en upptäckt som i framtiden kan hjälpa till att rädda liv, säger han.
Bolag som överbryggar glappet
För att sådana potentiellt livräddande upptäckter ska kunna utvecklas vidare hela vägen fram till färdiga läkemedel är det nödvändigt att patentskydda dem. I det syftet bildade Fredrik Almqvist och tre forskarkollegor 2010 företaget Quretech bio AB.
Företaget fokuserar på patentfrågor kring substanser som Umeåforskarna och dras partners forskat fram och på tidiga faser av substansernas vidareutveckling.
– Vi vill brygga över glappet mellan akademisk forskning och forskande läkemedelsindustri så att upptäckterna får större chans att bli till nytta för patienter, förklarar han.
”Måste gå in politiskt”
Svårigheten att få stora läkemedelsbolag att vilja satsa på nya antibiotika brukar ofta lyftas fram i diskussionerna om det växande hotet från antibiotikaresistens. Men Fredrik Almqvist hoppas att den kraftsamling som på rekordtid gav världen covid-19-vaccinerna ska gå att upprepa när det gäller epidemin av antibiotikaresistens.
– Man måste gå in politiskt, få i gång drivet och få länder att gå samman. En viktig fråga är hur vi ska finansiera antibiotika i framtiden. Samhället behöver skapa ekonomiska garantier så att företagen vågar satsa. Fungerande antibiotika borde vara en del av en grundläggande trygghet som samhället erbjuder medborgarna, ungefär som till exempel brandstationer.
