Slik blir mikrobenes verden framtida vår: fra sykdom til løsninger

Mikrober som både trusler og muligheter

COVID-19 pandemien lagde et globalt bevisstgjøring om hvor kraftig mikrober kan være når det gjelder å påvirke menneskeheten. Et enkelt virus kunne stoppe verden. Men pandemien er bare toppen av isberget når det gjelder mikrobenes betydning for menneskets framtid. Bakterier og virus er overalt – inne i oss, rundt oss, i maten vår, i vannet vårt – og de påvirker alt fra vår helse til vår miljøhelp.

Her er nøkkelen som mange mennesker overser: mens noen mikrober er farlige, er de fleste harmløse eller faktisk nyttige. Menneskekroppen inneholder rundt 38 billioner bakterier som sammen utgjør det som kalles mikrobiomet. Disse bakteriene produserer vitaminer for oss, forsvarer oss mot sykdom, og påvirker helt fundamental hvordan vi tenker og føler. Vi kan ikke leve uten dem.

I framtiden kommer mikrobenes rolle til å bli enda viktigere. Vitenskapen begynner å forstå hvordan vi kan bruke mikrober til å løse problemer innen medisin, landbruk og industri. Her presenterer vi fem områder hvor mikrobenes framtid kommer til å omforme verden.

Tall og trender

Mikrober som medisin: fra probiotika til genterapi

En av de mest spennende utviklinger er bruken av mikrober som medisin. Probiotika – levende bakterier som du spiser eller drikker – viser seg å ha effekt på alt fra magehelp til mental helse. Forsking antyder at mikrobiomet ditt påvirker humør, angst og depresjon gjennom noe som kalles gut-brain-axis. Bakterier i magen din kommuniserer faktisk direkte med hjernen din gjennom nervesystemet.

En annen anvendelse er fecal microbiota transplantation (FMT) – som betyr at du transplanterer hele mikrobiomet fra en frisk person til en syk person. Dette viser seg å være extraordinær effektiv for visse kroniske infeksjoner og tarmlidelser. I framtiden kan mulig personalisert mikrobioterapeutika – hvor du får en spesifikt designet blanding av bakterier – bli en viktig del av behandling for mange sykdommer.

RNA-teknologien som lagde COVID-vaksinene kan også brukes til å endre mikrober. Ved å bruke CRISPR og andre genediterings-teknikker, kan vitenskapen nå lage mikrober som produserer medisinsk aktive komponenter direkte inne i kroppen din. En bakterie som produserer insulin inne i din mage – det er ikke lenger ren science fiction.

Bærekraftig landbruk gjennom mikrobier

Landbruk er en av de største kildene til utslipp og forurensning globalt. Kunstige gjødsel driver algoppblomst i elver og fjorder. Pestisider drepe insekter og forgifter jordsmonnet. I framtiden kunne mikrober dele mange av disse jobben mer effektivt og med mindre miljø-impact. Bakterier som kan fikse nitrogen fra atmosfæren kunne redusere behovet for kunstig gjødsel. Bakterier som kan bryte ned plantematerialer kunne lage biofuel mer effektivt.

En annen spennende utvikling er bruken av mikrobielle inokulanter – levende bakterier som blandres inn i jord for å forbedre plantevekst. Disse bakteriene danner samspill med plantene, hjelper dem med å oppnå næringsstoffer fra jord, og forbedrer deres resistens mot tørke og sykdom. Dette kan redusere behovet for kunstig gjødsel og vann betydelig.

I framtiden forventes 'precision fermentation' (presis gjæring) å bli viktig. Ved å bruke mikrober som 'biofabrikker' kan vi lage komplekse proteiner – fra ost som innholdsstoffer til kunstig kjøtt – uten å måtte trekke enorme arealer av skog for å gjøre plass for husdyrhold. En framtid med mindre jordbruksjord og mindre utslipp er mulig gjennom mikrobier.

Mikrobier som industri-arbeidere

Industri bruker allerede mikrober enormt mye – fra gjæring av øl og vin, til produksjon av penicillin og andre antibiotika, til produkt av enzymer som brukes i vasker og andre produkter. Men den virkelige revolusjon kommer når vi bruker genmodifiserte mikrober til å lage helt nye produkter. Tenk på en bakterie som kan konvertere CO2 fra atmosfæren til plast. Det virker som science fiction, men det er realistisk innen noen år.

Eller tenk på en svamp som kan nedbryte plastik fra avfall – det vises allerede at visse sopper kan gjøre dette. Med genedering kunne vi lage mikrober som er miljøvenlige 'arbeidere' som rengjør opp etter mennesker. En framtid hvor mikrober løser våre forurensings-problemer er mulig.

Dessuten brukes mikrober allerede i 'biomining' – bruken av bakterier til å hente ut metaller fra bergartar. Dette er mer miljøvenlig enn tradisjonell gruvedrift. I framtiden forventes slik biomining å bli en større del av hvordan vi henter ut ressurser fra Jorden.

Kampen mot antibiotikaresistens

En av de største truslene som mikrober representerer er antibiotikaresistens. Hver gang vi bruker antibiotika, dødier jeg bakterier – men de som overlever og som har resistens-gener, reproduserer seg og deler sine resistens-gener med andre bakterier. Over tid oppstår det bakterier som er immune overfor alle kjente antibiotika. Dette kalles superbugs, og det er allerede et problem i dag.

Ifølge WHO dør minst 1,27 millioner mennesker årlig av antibiotikaresistente infeksjoner – og det tallet vokser. En framtid hvor vanlige infeksjoner som blire betennelse eller lungebetennelse blir dødelig fordi vi ikke har antibiotika som fungerer, er en reell framtid vi må forberede oss på.

Håpet ligger i nye tilnærminger. Fagofag-terapi – bruken av virus som infiserer bakterier til å drepe resistente bakterier – viser lovende resultater. Også immunterapi der vi bruker menneskets eget immunsystem til å bekjempe infeksjoner, vokser som felt. I framtiden kunne kombinasjonen av disse strategiene, sammen med strengere bruk av antibiotika og bedre overvåking av resistens, gi oss håp om å vinne kampen mot superbugs.

Mikrobe-drevet framtid som venter

Når vi ser på framtiden, er det klart at mikrober kommer til å være sentralt i løsningen av noen av menneskehetens største problemer. Klima, helse, hungersnød, forurensing – alle disse kan potensielt løses – eller i det minste reduseres – gjennom smartere bruk av mikrober. Men det krever investeringer i forsking, og det krever at vi lærer å tenke på mikrober som samarbeidspartnere i stedet for som kun fiender.

En viktig forutsetning er at vi bevarer mikrobial diversitet. Bare 0,1% av alle bakterier på Jorden har blitt studert av mennesker. Det betyr at 99,9% av mikrobenes potensial fortsatt er ukjent. Når vi ødelegger økosystemer gjennom forurensing og klima-endring, ødelegger vi mikrober som kunne ha løst problemer vi ikke engang vet at vi har ennå.

I 2027 og videre vil mikrobenes rolle i vår framtid bare vokse. Fra personalisert medisin til bærekraftig industri til klimaløsninger – mikrobenes verden er vår framtid. Og om vi er kloke, vil vi lære å arbeide med dem, ikke bare mot dem.