Svampe vs. medicin: Til kamp mod resistens

Det er »survival of the fittest« i slowmotion.

På hver agarplade, i hver petriskål, fem brunlige, afrundede trekanter med hyfer. Alle forskellige stammer af den samme subfamilie inden for Aspergillus flavus. På nuværende tidspunkt har de opholdt sig i inkubatoren i 20 dage og er ført sammen med det formål at undersøge, om de genetisk forskellige subfamilier kæmper indbyrdes med hinanden eller vokser med forskellig væksthastighed.

»Vi vil gerne vide, hvorfor denne ene udbrudssvamp, som vi har fundet inde på Rigshospitalet, pludselig kunne overtage det hele og blive fundet i massevis derinde«, fortæller Alexander Gewecke om de til lejligheden og til ære for Ugeskrift for Læger udstillede svampeprøver, som er en del af hans ph.d.-projekt.

»En tanke kunne jo være, at den er bedre til at udkonkurrere sine artsfæller. Vi kan tydeligt se, at de her stammer ikke har lyst til at snakke sammen. De vokser ikke tæt på hinanden, og det er lidt specielt. Man kan også se, at nogle af dem er ved at blive nedbrudt, men ikke dem alle. Det er interessant. Men har det overhovedet nogen betydning? Jeg kan også se, at agaren er begyndt at blive gullig, så det er spørgsmålet, om det er et eller andet kemikalie, som én af dem udskiller?«, halvt siger, halvt spørger Alexander Gewecke.

Flere spørgsmål. Og svar, man rigtig gerne vil have svar på. Netop A. flavus, som er en relativt sjælden skimmelsvamp i Danmark, er den art, man i 2024 identificerede i et større udbrud på Rigshospitalet. Mindst 28 patienter blev smittet, og udbruddet kobles bl.a. sammen med et 11-årigt barns dødsfald.

Med lavpraktisk detektivarbejde forsøger Alexander Gewecke at finde svar ved forskellige metoder.

Lige over for de (måske) kæmpende A. flavus står resultatet af en tur i Bauhaus. Udskårne træplader i forskellige varianter, desinficeret i hver deres ziplock-pose tilsat vand og kortvarigt ude af deres 37 graders inkubationsskab. Formål: at se, om der på træpladerne vokser svampe frem, når de tilføres fugt og varme. Samarbejdspartnere på Aalborg Universitet har under lignende forsøg ved en tilfældighed fundet A. flavus meget lig den genotype, som blev fundet på Rigshospitalets Afdeling for Børn og Unge. Helgenomsekventeringer har ligeledes vist, at de ret nært beslægtede med fund i byggematerialer fra byggemarkeder.

»Så det er det, jeg prøver at eftervise. Er det virkelig direkte fra byggematerialerne, at det kommer? For hvis man bygger hospitaler med materiale, hvor der er svampesporer i, og efterfølgende placerer immunsupprimerede patienter, som f.eks. børn med hæmatologiske cancerformer, så har vi et problem«, siger Alexander Gewecke.

Hurtige meldinger til klinikerne

Forskning, som ovenstående er ét eksempel på, hvad der her foregår. En nærmere løsning på detektivarbejdet når vi indlysende ikke denne regnfulde efterårsdag på Referencelaboratorium for svampe på Statens Serum Institut (SSI), hvor Ugeskrift for Læger har inviteret sig selv på besøg.

Det er her, de identificerer, analyserer og diagnosticerer svampearter i kliniske prøver, og ud fra det rådgiver om behandling udi de øvrige grene af sundhedsvæsenet. Gærsvampe. Skimmelsvampe. Det er her, der føres national overvågning for alvorlige svampeinfektioner. Hvor de laver systematiske resistensbestemmelser for hver enkelt svampeinfektion. For nu lige at nævne nogle af hovedopgaverne.

Længere fremme i denne artikel vil Maiken Cavling Arendrup fortælle dig om temmelig store udfordringer i forhold til behandlingen af svampeinfektioner. I Danmark. Og globalt. Om potentielt skræmmende perspektiver. Og et ord, der går ret meget igen: resistens.

Hun er overlæge og professor i klinisk mykologi på Rigshospitalet og leder af mykologiafsnittet på SSI – og i den kontekst ansvarlig for svampelaboratoriet på Islands Brygge. Det har hun været siden 2001, hvorfra hun alene med laboranter på holdet på laboratoriet begyndte at bygge det op til det, det er i dag.

Men inden da skal vi bevæge os igennem laboratoriet i omtrent samme retning, som en mistænkt svampeinfektion ville gøre det. Fra prøvemodtagelsen, som man deler med parasitterne, fordi »der ikke er nogen af os, der rigtig ligner nogle andre«, som Maiken Cavling Arendrup siger det. Her modtager svampelaboratoriet årligt mellem 20.000 og 30.000 prøver til diagnostik og som referencelaboratorium. Ikke alle prøver ender her, da landets mikrobiologiske afdelinger også udfører svampediagnostik ligesom det største antal prøver kommer fra Rigshospitalet, på grund af det specielle samarbejde, der er mellem Rigshospitalet og SSI.

»Vi ser jo både banale infektioner som hud- eller tåneglesvamp og de her invasive infektioner, som går i blodbanen, lungerne eller hjernen på patienter, som i forvejen er alvorligt syge og skrøbelige. Sundhedsvæsenet er jo meget divers opbygget, hvor Rigshospitalet, der f.eks tager sig af knoglemarvstransplantationer fra fremmede donorer hos både børn og voksne, har en stor patientgruppe, som har brug for os, mens vi ikke er så relevante, der hvor de måske mest ser brækkede ben«, som Maiken Cavling Arendrup indledningsvis forklarer, inden vi bevæger os dybere ind i det åbne laboratorielandskab.

Herinde ligger på bordet dyrkede kolonier af Candida-gærsvampe på agarplader i petriskåle. Nogle lilla, nogle grønne i glatte, runde kolonier, en lodden lyserød, en C. krusei, alle sammen arter, der mest typisk giver infektioner på hud, slimhinder og i underlivet.

»De er jo enormt flotte, når man ser deres strukturer i mikroskopi. Man kan næsten få dårlig samvittighed, hvis man bliver alt for begejstret over, hvor flotte de er, da der jo er en patient bag«, siger Maiken Cavling Arendrup.

De dyrkede svampe kommer fra f.eks. hosteprøver eller biopsier fra patienter med mistanke om svampeinfektion. Her mikroskoperer man det primære materiale allerede før dyrkning for f.eks. måske at konstatere hyfer, og at der dermed med al sandsynlighed er tale om en skimmelsvamp.

»På den måde kan vi give et foreløbigt svar om, at her er formentlig tale om en Aspergillus-svamp, eller om det er en Mucorales-svamp måske ti minutter efter, at vi har fået prøven ind. Man starter jo behandlingen op, før man har fået navnet på svampen ud fra, hvad der er mest almindeligt at finde«.

For det trænede øje er der masser af information blot ved at kigge på pladerne.

»Dels kan vi meget nemt se, om der er tale om en eller flere svampe. Dels kan vi se, hvilken art, der er tale om, kender vi også dens typiske følsomhedsmønster og kendte resistensmekanismer, som betyder, at den primære behandling, man normalt giver, skal man måske ikke bruge«, forklarer Maiken Cavling Arendrup.

»Denne her«, siger hun og peger, »er typisk følsom for det meste. Denne her er resistent for azolerne [meget mere om dem senere, red.]. Det her er formentlig en Candida glabrata, den er heller ikke særlig følsom over for azolerne, men ikke lige så slem som den anden. Så allerede her ved vi en masse om ,what not to do’, så det svarer vi selvfølgelig ud, så behandlingen kan tilrettes. Vores laboratoriesystem uploader i real-time til den danske mikrobiologiske database, så i det sekund, der er trykket herfra, så kan lægerne se det ude på sygehuset«.

Holder øje med udviklingen

Analyserne går – selvfølgelig – dybere end trænede øjne.

I et tilstødende lokale er bioanalytiker Andrea netop ved at inokulere bitte doser opløsning af svampen fra en patientprøve ned i en mikrotiterplade, hvor hver brønd indeholder forskellige fortyndinger af relevante lægemidler. Alle dyrkede patientprøver udsættes for denne resistensbestemmelse. Efter dyrkning i inkubatoren – gærsvampe som udgangspunkt i 24 timer, skimmelsvampe i 48 timer – kan man via uklarheder se resultatet. Vokser svampen ikke i en brønd, virker lægemidlet i netop den dosis. Vokser svampen, er koncentrationen for lav. De kalder det svampens MIC-værdi.

»Hvis vi bare gik med høj koncentration, så ville vi ikke finde ud af, om der var erhvervet resistens. Så vi er nødt til at vide præcis, hvor det skiller. MIC-værdien omsætter vi til, om svampen er følsom, intermediær eller resistent, og det svarer vi ud til klinikken, så de kan tilrette behandlingen efter det«, fortæller Karin Meinike Jørgensen, der er biokemiker på svampelaboratoriet, og sidder med resultaterne af resistensbestemmelserne foran sig.

Hun ser på vækstkurver. Sammenholder dem med kontrolstammer. Ser grundlæggende, om en kendt svampeinfektion opfører sig som forventet. Ser noget »sært« ud, skal der måske testes engang mere.

»Hvis vi har et klinisk isolat, som viser erhvervet resistens over for nogle lægemidler, så sender vi dem typisk til sekventering med det samme, for at se om den har mutation i lægemidlets target-gen«, siger Karin Meinike Jørgensen.

Ét er at formidle viden om den specifikke svampeinfektions følsomhed ud til klinikerne. Det er første opgave. Men det er også for at overvåge, hvordan forskellige svampe udvikler sig. Så mindst én gang om året gennemgår de udtræk fra alle prøverne. Både for at se på, hvilke svampe som er i vækst i Danmark, og om de evt. udvikler erhvervet resistens.

»Vi kan f.eks. i vores overvågning se, at for 20 år siden, der skyldtes 85% af vores infektioner med gærsvampe en følsom variant, der hedder C. albicans. I dag er den nede på ca. 40% i blodbanen. Mens C. glabrata, som er mere resistent er steget fra 5-10% til 40%. Det betyder noget for, hvad vi kan bruge af primære midler, før man har fået sat navn på svampen. Så den her overvågning er med til at ændre behandlingsvejledninger«, siger Maiken Cavling Arendrup.

Resistens er den helt store udfordring

Vi har sat os på professorens kontor i en anden bygning. Hendes bagkant er, at hun helst også skal nå noget andet arbejde i dag. Hun taler så lynhurtigt og passioneret, at det skal hun nok nå.

Så hvad er de største udfordringer for svampeinfektioner?

Resistens er det korte svar. Uanset om vi snakker de overfladiske eller de livstruende invasive.

Her er det lidt længere svar. Først de »nemme«. De overfladiske.

»Her ser vi en markant stigning i erhvervet terbinafinresistens i svampene. Det skyldes to ting: dels, at vi har været ,dygtige’ i Europa til selv at skabe resistensen ved, at man f.eks. kan købe creme med terbinafin i håndkøb og også bruge det, hvis man tror, at man har noget. En af de ting, der betyder en del for resistensudvikling, er, om man følger brugervejledning, eller man går og smører sig lidt, glemmer det, og så smører sig igen. For så kan svampen nå at komme sig og få tid til at lave resistensmekanismer. Derudover har man også lavet præpareret i en udgave, som bliver siddende længere i huden med en lav koncentration, som vi også mistænker kan være en af de ting, som favoriserer resistens«, siger Maiken Cavling Arendrup.

»Men så skyldes det også, at folk rejser. Og i Indien, hvor der opstår mange ting, er der opstået en kraftig resistens i hudsvampe, og de har dernede fået fremdrevet nogle arter af dermatofytter, som er virkelig vanskelige at behandle. Og det har de, fordi man har tilladt en creme i håndkøbsmedicin, der både indeholder et middel mod bakterier, steroid mod eksem – og så terbinafin. Lige meget, hvad man fejler, har man kunne gå ned og købe det og smøre sig med det. Den indiske og oftest resistente hudsvampe art, Trichophyton indotineae, har spredt sig til hele kloden med folk, der rejser«.

Det er et problem i sig selv. Men yderligere risikerer det også at skubbe resistensproblematikken videre – i en retning af gærsvampe, der i den sårbare patient kan give langt mere alvorlige og livstruende svampeinfektioner.

»Det betyder jo, at man vælger – og er nødt til – at bruge nogle andre midler i stedet for terbinafin. Så bruger man måske azolpræparater, som tilhører en familie af lægemidler, vi bruger til at behandle f.eks. Candida-arter med. Og bliver vi nødt til at have et meget større forbrug af azoltabletter i den brede befolkning, så vil det drive resistens derover i Candida-familien«.

Landbrugets azoler er et stort problem

Erhvervet resistens er især et stort problem i forhold til Aspergillus. Det er svampesporer, som forekommer naturligt i naturen, og gennemsnitligt inhalerer du mellem 10 og 1.500 Aspergillus om dagen, alt efter om du går forbi en høstmark eller sidder på dit kontor. Nok er det ikke et primært humant patogen, der giver infektion hos raske mennesker, fordi vores immunsystem er gearet til at håndtere Aspergillus-sporer. Men Aspergillus kan give lungeinfektioner hos mennesker med svækket immunsystem eller med lungesygdom i forvejen.

Og der er et problem: Gennem de seneste 30 år har landbruget i stor stil sprøjtet deres marker med azoler for at beskytte deres afgrøder mod plantesygdomme forårsaget af svampe. Når svampene i afgrøderne har udviklet resistens, har man udviklet nye azoler. Og så fremdeles.

»Nu er vi bare nået et sted, hvor de azoler, man har udviklet til afgrøder, ligner dem, vi bruger i human medicin rigtig meget. Og det betyder, at vi ser erhvervet resistens i Aspergillus – også hos folk, som aldrig nogensinde er blevet behandlet med de her svampemidler«.

På referencelaboratoriet er disse Aspergillus noget af det, de på landsplan overvåger. Samlet set kan man se en resistens i Aspergillus på cirka 6%. Mere end halvdelen skyldes landbrugets brug af azoler. Endnu værre ser det ud i Holland. Her er der gennem årene brugt så mange azoler til at beskytte deres tulipanproduktion, at resistensen nu er over 10%, hvilket betyder, at de ikke længere kan bruge azoler som det primære valg i behandlingen. Og alternativerne er bare ikke nær så gode.

»Det vil vi rigtig gerne undgå i Danmark. For det, de viste i Holland, var, at de patienter, der havde resistens, havde en dobbelt så høj mortalitet, selv om man undersøgte for og var opmærksom på resistensen. Simpelthen fordi, at når du starter ud med azoler på patienter med resistens, så når infektionen at udvikle sig, før du får skiftet til den rigtige behandling«.

Selv hvis landbruget stoppede brugen af azoler til deres afgrøder, er der ikke noget, der tyder på, at den resistente Aspergillus ville forsvinde fra miljøet.

»Der er ingen grund til at tro, at de forsvinder. De vil formentlig stagnere. Uanset, om vi dyrker dem på en agarplade eller i mus, så kan vi se, at de resistente arter vokser ligeså hurtigt som andre. Det ser vi normalt ikke med mikroorganismer, der får resistens. Det skyldes formentlig, at de første resistente Aspergillus i naturen er helt tilbage fra slutningen af 1990’erne, så de har haft rigtig mange år til at tilpasse sig«.

Og som nævnt, så er alternativerne til azoler ikke nær så gode.

»Azolerne er det eneste, vi kan give peroralt, og ved vores primære Aspergillus-middel, voriconazol, der kommer 70% af patienterne sig. Hvis det er amphotericin, der også er nyregiftigt, så er det kun 60%, mens vi ved echinocandin er vi nede på 35-40%. Så der er bare ikke nogen gode alternativer«.

Klimaforandringer får en betydning

Problemstillingen bliver ikke nemmere af, at udviklingen af nye lægemidler imod svampeinfektioner kører parallelt i forhold til langbrugsproduktion og human medicin. Når den ene part opdager og publicerer ny viden, så er det jo frit tilgængeligt for den anden part.

»Og det er jo helt håbløst«, siger Maiken Cavling Arendrup og referer til et lovende, endnu ikke bredt godkendt svampemiddel til bekæmpelse af invasive Aspergillus-infektioner.

For sideløbende testes et middel med samme virkningsmekanisme til landbruget, som allerede er godkendt i blandt andet nogle steder i Asien og USA og blandt andet brugt på æbler, pærer og mandler.

»Vi er jo nødt til at teste, om der er en krydsaktivitet – og så vælge. Jeg siger ikke, at humaninfektioner er det eneste, der er væsentligt på denne jord. Det er også væsentligt, at vi har en tilstrækkelig mængde fødevarer af god kvalitet, men vi er nødt til at balancere det, så vi ikke skyder os selv og hinanden i foden. Der burde være regulering på det her område. Det håber jeg, at der kommer«, siger Maiken Cavling Arendrup.

Hvilken betydning har klimaforandringerne på svampeinfektioner i Danmark? Mange svampe trives vel bedre i varmere klima?

»Ja, nogle gør i hvert fald. Der er nok ikke nogen tvivl om, at der vil ske nogle forskydninger i, hvor de forskellige svampe ude i miljøet vil vokse. For eksempel er den hyppigste Aspergillus-art i Danmark Aspergillus fumigatus, hvor A. flavus, som gav udbruddet inde på Rigshospitalet, kun står for 10%. Men tager du f.eks. til Mellemøsten, så er A. flavus den hyppigste. Prøver man at skrue klimaforandringerne frem, så vil de forskelle formentlig forskyde sig«.

En konkret forandring kan også ses ved endemiske svampe. Svampe, der er begrænset til specielle, afgrænsede områder på kloden. Sådan en har de f.eks. i årevis haft i de tørre områder i og omkring Arizona i USA. Coccidioides hedder den, og kan ved indånding af sporer give »Valley Fever« med blandt andet brystsmerter, åndenød og udslæt.

»Den har i de senere år bredt sig meget mere ind over USA. Og med klimaforandringer og varer og mennesker, der transporteres rundt, så skal vi være forberedte på, at der kan komme ændringer. For mens folk, der bor i f.eks. Arizona, bliver eksponeret for sådan en endemisk svamp og udvikler immunitet fra barnsben, så vil vi jo være en fuldstændig ikkeimmun befolkning. Vi ser de her infektioner meget sjældent i Danmark, men vi havde én, der kom hjem fra USA, og var blevet inficeret med Coccidioides ret voldsomt, og som udviklede sig som meningitis«.

Den nye gærsvamp

I det hele taget kan nye svampearter opstå, klimaforandringer eller ej. Tag f.eks. C. auris, en gærsvamp, som første gang blev opdaget i en ørekanal på en patient i Japan i 2009. Som andre Candida-svampe sætter den sig på huden og er som sådan ufarlig. Men er man skrøbelig og f.eks. hospitalsindlagt, så er den som invasiv infektion livsfarlig.

»Den dukkede pludselig under COVID-19 op i Indien, og derfra har den simpelthen spredt sig med lynets hast og har givet kæmpe udbrud og er løbet løbsk på alle kontinenter. I Spanien havde man 300-400 tilfælde, og i Grækenland, hvor man selvfølgelig ikke har den samme infektionskontrol på sygehusene, som vi har i Danmark, er det faktisk den hyppigste candidaart nu på visse hospitaler«, siger Maiken Cavling Arendrup.

I Danmark har man endnu kun haft importerede tilfælde. Knap ti tilfælde. Præcis, hvor dygtig netop denne art er til at overleve i sit miljø og afvise selv skrappe rengøringsmidler, er dette eksempel, som også tidligere er blevet beskrevet i Ugeskrift for Læger, illustrativt for:

En patient fra Sydafrika, der lå på intensivafdelingen, var koloniseret med C. auris, men sådan set ikke syg af den. Patienten havde en dobbeltstue for sig selv, så sårbehandling osv. kunne holdes isoleret fra andre patienter. Efter patienten blev flyttet, blev der gjort rent med klor, sprit, desinfektion helt efter forskrifterne, ligesom stuen stod forladt i 24 timer, før den blev taget i brug igen. Ny patient, som var på stuen i fem timer. En måned senere fandt man C. auris i patientens blod – som tilmed i mellemtiden var blevet resistent.

»Det er jo nogle lidt skræmmende scenarier, som vi ser i horisonten, og som vi ikke har været vant til i svampeverdenen. Da jeg startede, der havde vi jo stort set ikke noget, der hed erhvervet resistens. Og tænkte: Det kan svampe da ikke? Vel? Så det er klart en udfordring, at vi måske kan stå i situationer, hvor vi faktisk ikke har ret mange midler at gøre godt med«.

Overvågning skaber fokus

Hvordan går det med at opdage svampeinfektionerne ude på hospitalerne? Her tyer Maiken Cavling Arendrup til en Boris Becker-anekdote. Så vides Ugeskrift for Lægers første. Da den tyske tennisspiller vandt sin første Grand Slam-turnering, Wimbledon i 1985, og efterfølgende blev spurgt, om han ikke havde været lige lovlig heldig ved nogle afgørende bolde, lød svaret, at jo, det havde han nok. Men han havde også lagt mærke til, at jo mere han øvede sig, jo heldigere blev han.

»Sådan har det sådan set også været for os og for klinikerne«, siger Maiken Cavling Arendrup.

»Mange af de her svampeinfektioner er komplicerede og kan være svære at diagnosticere. Med de invasive svampe taler vi jo om patienter, som i forvejen er meget syge. Når de ikke får det bedre, skyldes det så deres underliggende sygdom eller en alvorlig svampeinfektion? Jeg synes jo, at de er sindssygt dygtige på Rigshospitalet, som jeg jo har mest kendskab til, og hvor man har patientgrupper, som man har erfaring med, er i risiko for f.eks. Aspergillus, men det er klart, at på nogle hospitaler, hvor man måske ikke ser de her infektioner så tit, der kan det være en udfordring, som gør, at nogle patienter måske kommer forsinket i behandling«.

Men opmærksomheden er ifølge Maiken Cavling Arendrup helt sikkert blevet større. Det skyldes ganske givet også de overvågningsprogrammer af alvorlige svampeinfektioner, man har etableret i Danmark. Som relativt nystartet leder af svampelaboratoriet stod hun selv for tilbage i 2003 at stable national overvågning af invasive Candida-svampe på benene. Mens man siden 2018 endvidere har overvåget den hyppigste skimmelsvamp A. fumigatus med særlig fokus på azolresistens.

»Det er ret unikt for Danmark. Der er masser af lande, der slet ikke har sådan noget, og lande, hvor meget af det foregår på privatlaboratorier, så det er meget vanskeligere at lave sådan en overvågning. Det giver en masse opmærksomhed, og det hjælper også til, at vi har et virkelig godt netværk med de mikrobiologiske afdelinger og med klinikere, som vi diskuterer ting frem og tilbage med flere gange om dagen. Det samarbejde er jeg utrolig taknemmelig for«.