Hvordan selv-organisering fremmer antibiotikaresistens i 3D bakteriekolonier
Vi er vant til at tænke på evolution i mikrober, som noget der foregår i en homogen opløsning i et reagensglas. Men i naturen lever mikrober i kolonier, som er små beskyttede fællesskaber med en intern kompleks organisering og et stærkt værn mod omgivelserne. For hurtigt at kunne tilpasse sig nye miljøforhold, er disse samfund desuden kendetegnet ved et højt niveau af genoverførsler mellem individer - det være sig fra moder til datterceller - men også direkte mellem de enkelte bakterier. Derfor er vi nødt til at vide, hvordan rumlig organisering og promiskuøs gendeling egentlig spiller sammen. Mit mål er at konstruere en model for, hvordan antibiotikaresistensgener transmitteres gennem bakteriekolonier i et samspil mellem genetik, mekanik og stokastiske variationer. Vha. en kombination af 3D mikroskopi og matematisk modellering, vil jeg bestemme de parametre vi skal skrue på for at udforske nye antisprednings-strategier.
Den opstod da jeg som kandidatstuderende stiftede bekendtskab med kompleks fysik og fik øje for, hvordan vi kan bruge metoder - fra f.eks. statistisk fysik - til at forstå noget så fantastisk fascinerende som naturen. Senere fandt jeg ud af, at når jeg kombinerer denne interesse med forskellige optiske metoder, da skal jeg ikke nøjes med at regne på det. Jeg kan derimod gå i laboratoriet og betragte det med mine egne øjne.
Fremkomsten af multiresistens på hospitaler er delvist drevet af meget patogene bakterier, som optager resistensgener; enten direkte fra omgivelserne eller fra andre arter af resistente bakterier. Der er således et presserende behov for at undersøge mekanismerne bag formering mellem forskellige mikrobearter, og i særdeleshed hvordan denne er bestemt af den rumlige organisering og dynamik. Nylige fremskridt inden for 3D-cellekulturer og -mikroskopi betyder, at vi nu kan undersøge mekanikken i disse mere naturlige økosystemer. Uden denne slags forskning er det umuligt fuldt ud at forstå, hvordan resistensgener – eller andre gener – spredes i naturlige miljøer.
Det er velkendt, at mikrober samarbejder om f.eks. medicinresistens eller nedbrydning af giftstoffer. Men vi ved stadig meget lidt om, hvordan den interne selv-organiseringen af kolonierne påvirker denne kollektive adfærd. Derfor forventer jeg, at mine metoder og modeller kan indikere nye strategier til bekæmpelse af væksten af f.eks. multimedicinresistente mikrober.
Alt i verden! Jeg er utrolig taknemmelig, og har nu muligheden for at fastholde min egen kurs og, ikke mindst, konsolidere de vigtige samarbejder, jeg har opbygget i spændingsfeltet mellem biofotonik, matematisk modellering og biologi i de seneste år.
Jeg bor med min mand og vores to børn på Vesterbro, og til hverdag sætter jeg stor pris på både laboratoriet - og det meste andet - kun er en kort cykeltur væk. Ikke desto mindre elsker jeg at rejse, og for tiden fantaserer jeg meget om alle de fantastiske steder, vi kan besøge i den post-pandemiske fremtid.
Københavns Universitet
Det Naturvidenskablige Fakultet, Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet
Biofysik
København
Køge Gymnasium