Nya modeller kan förbättra doseringen av antibiotika

Det växande problemet med antibiotikaresistens är ett stort hot mot den globala folkhälsan. I sin avhandling har Elisabet Nielsen utvecklat matematiska modeller som kan främja en effektivare utvecklingsprocess för läkemedel och som kan förbättra doseringsstrategierna för nya och redan tillgängliga antibiotika. Avhandlingen försvaras den 25 mars.

Antibiotika tillhör våra vanligaste förskrivna läkemedel och vi förlitar oss på dess effekt vid behandling av såväl livshotande som lindrigare infektioner. Många av de antibiotika vi använder idag utvecklades för flera decennier sedan men trots den omfattande användningen är kunskapen om hur de bör doseras fortfarande bristfällig. Resultatet av behandlingen styrs av ett komplext samspel mellan läkemedlet, patienten och bakterien. Detta till trots har doseringen tidigare valts utifrån förenklade och statiska karakteriseringar av dessa samband. Idag har vi tillgång till effektivare metoder för att analysera och karakterisera dessa komplexa interaktioner.

- Mot alla antibiotika sker en resistensutveckling som till slut leder till att antibiotikat blir verkningslöst. Vi är därför i ett stort behov av nya antibiotika och av en ökad kunskap om hur vi ska dosera dessa substanser så optimalt som möjligt. Modellerna som utvecklades i avhandlingen kan främja en effektivare och mer lönsam läkemedelsutvecklingsprocess och har stor potential att åstadkomma förbättrade doseringsstrategier för såväl nya som redan tillgängliga antibiotika, säger Elisabet Nielsen.

Hur kroppen omsätter antibiotikasubstansen, det vill säga dess farmakokinetik, avgör vilken läkemedelsexponering bakterien utsätts för och påverkar behandlingsresultatet. I vissa patientgrupper är farmakokinetiken fortfarande okänd, vilket gör det svårt att avgöra vad som är en lämplig dosering.

En sådan grupp, där infektioner dessutom är en av de vanligaste dödsorsakerna, är nyfödda barn. Deras farmakokinetik av antibiotikat gentamicin studerades därför i en klinisk studie på neonatalavdelningen på Akademiska barnsjukhuset i Uppsala. Förmågan att omsätta gentamicin fanns vara beroende av barnets kroppsvikt, men även av i vilken graviditetsvecka barnet föddes samt barnets ålder. Doseringen bör därför anpassas efter dessa faktorer.

Exponeringen av läkemedel i kroppen avgör hur snabbt och i vilken omfattning bakterierna avdödas. I avhandlingsarbetet utvecklades en matematisk modell för att bättre beskriva tillväxt och avdödning av bakterier då de utsätts för olika antibiotikaexponeringar. Modellen utvecklades för sex av våra vanligaste antibiotika och modellprediktioner visade att det som tidigare är känt om sambandet mellan exponering och effekt kunde förutses med hjälp av modellen för samtliga substanser. Denna modell bidrar därmed till en ökad kunskap om samspelet mellan bakterien och antibiotikat och kan vara ett hjälpmedel för att optimera doseringsstrategierna.


För mer information, kontakta: Elisabet Nielsen tel: 0704-80 53 54, e-post: elisabet.nielsen@farmbio.uu.se

Avhandlingen finns att ladda ner från universitetets hemsida.