1. december 2020

To bevillinger til innovativ forskning om antibiotikaresistens

Bevilling:

Lektor Liselotte Jauffred fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, har modtaget to bevillinger fra Danmarks frie forskningsfond, der skal bidrage til at finde nye strategier til at forhindre spredning af antibiotikaresistens. Ved hjælp af 3D mikroskopi og matematisk modellering vil hun undersøge, hvordan udbredelsen af antibiotikaresistens påvirkes af den måde mikrober organiserer sig på. Ikke i et reagensglas, men i en 3D-konformation, der ligner deres naturlige økosystem.

Liselotte Jauffred
For at undersøge dynamikkerne blandt mikrober vil Liselotte Jauffred bruge 3D light-sheet mikroskopi - et værktøj, som kun er blevet tilgængeligt for ganske nylig og bogstaveligt talt tilfører en ekstra dimension til at studiet af celle-kolonier.

Selvom forskerne ved, at mikrober samarbejder om at tilpasse sig nye forhold ved at udveksle gener, forstår man endnu ikke helt, hvordan samarbejdet påvirkes af, hvordan de er organiseret i deres naturlige habitat, den såkaldte mikrobielle koloni. Lektor Liselotte Jauffred vil med sin forskning zoome ind på disse små ’gated communities’ for at få en bedre forståelse for deres komplekse interne organisering og de dynamikker, der får antibiotikaresistensgener til at sprede sig. "For at forebygge lægemiddelresistens er vi nødt til at forstå den bagvedliggende mekanik", siger hun. "Hvis en celle i en del af en koloni bærer antibiotikaresistens, vil vi gerne vide, hvordan og under hvilke betingelser det bliver et fælles træk i hele kolonien", fortæller Liselotte Jauffred.

Forskning af 3D bakteriekolonier

For at undersøge dynamikkerne blandt mikrober vil Liselotte Jauffred bruge 3D light-sheet mikroskopi - et værktøj, som først er blevet tilgængeligt for ganske nylig, og bogstaveligt talt tilfører en ekstra dimension til studiet af celle-kolonier. Jauffred er en af de første forskere, der anvender dette nye værktøj til bakteriologi. "Vi tænker ofte på udviklingen i bakterier som noget, der sker i et reagensglas," siger hun. "Men faktisk vokser bakterierne i naturen enten på overflader eller i 3D-strukturer." Med et værktøj der kan visualisere disse 3D-strukturer, bliver det muligt at få en langt bedre forståelse af den rumlige organisering blandt celler, og de dynamikker der er på spil.

"Når man kigger ind i et reagensglas, er alle celler tæt på hinanden, og de er alle lige udsatte for omgivelserne. Men i naturlige habitater sker der meget mere," fortæller Liselotte Jauffred. I naturlige kolonier kan placeringen af en celle for eksempel afgøre, hvor beskyttet den er udefra, og hvor god adgang den har til ernæring. Disse aspekter har indflydelse på den interne selvorganisering af celler, og kan påvirke deres kollektive adfærd – for eksempel om de i fællesskab bliver lægemiddelresistente eller ej.

Forskningsbevillinger Sapere Aude og Inge Lehmann

For at kunne studere 3D-kolonier af bakterier, har Liselotte Jauffred nu modtaget to bevillinger fra Danmarks frie forskningsfond. Som modtager af Sapere Aude Forskningsleder-bevillingen, er hun en af syv nye forskningsledere på SCIENCE, der baner vejen mod et gennembrud. Sapere Aude-bevillingen bliver tildelt unge, talentfulde forskere med originale ideer og stærke lederevner. Derudover tildeles Jauffred Inge Lehmann-bevillingen, der har til formål at styrke talentudviklingen ved at fremme en mere ligelig kønssammensætning af forskningsmiljøerne i Danmark.

Liselotte Jauffred ser bevillingerne som en oplagt mulighed for at bygge videre på grænsefladen mellem biofotonik, matematisk modellering og biologi. "Min opgave er at skabe et miljø, hvor det hele kommer i spil," siger hun. Sammen med kollegaerne på Niels Bohr Institutet, Poul Martin Bendix, leder af laboratoriet for eksperimentel biofysik, bakteriolog Stanley Brown og Namiko Mitarai, der skal arbejde med den matematiske modellering, vil hun i sidste ende konstruere en model for genoverførsel. En model, der viser præcist, hvordan genetik, mekanik og andre omstændigheder gør det muligt for antibiotika-gener at sprede sig gennem bakteriekolonier. Modellen kan danne basis for at udpege målene for nye antispredningsstrategier.

Mere information om Liselotte Jauffreds forskningsprojekt ’Hvordan selvorganisering fremmer antibiotikaresistens i 3D bakteriekolonier’ kan findes her: https://dff.dk/site/forskningsprojekter/forskningsleder/sapere-aude-forskningsledere-2020/liselotte-jauffred