Antibiotikaresistensgener i GMO – finnes de i miljø i Tromsø?

06.08.2015

Hand holding soil, dry soil on background

Photo: #64542611 dollarphotoclub.com

Verdens helseorganisasjon (WHO) slo i 2012 fast at antibiotikaresistens er en av de tre største helsetruslene verden står overfor. Generelt eksisterer det lite kunnskap om tilstedeværelse og omfang av resistens i ulike miljø i Norge. Naturmiljø som jord, ferskvann, sjø og sedimenter er i dag lite undersøkt med hensyn på forekomst av resistens. Videre er det liten kunnskap om i hvilken grad antibiotikaresistensgener brukt i framstillingen av genmodifiserte planter (ARM gener) vil kunne påvirke antibiotikaresistens situasjonen.

NptII genet koder for en aminoglykoside transferase som gir resistens mot antibiotikum som kanamycin, neomycin, paromycin, butirosin, gentamycin B og genticin. Genet brukes i dag som en seleksjonsmarkør i framstillingen av GMO. EUs eget helse- og miljørisikovurderingsorgan EFSA har i en rapport konkludert med at nptII kan brukes uten restriksjoner. Konklusjonen er bl.a. basert på at det allerede er høy forekomst av nptII i bakteriepopulasjoner.

For å kunne evaluere hvilken potensiell betydning utslipp av GMO som inneholder nptII som markørgen vil ha, er det viktig å studere forekomsten av nptII i jord med ulik grad av ekspo-nering for antibiotika, eks. beiteområder for husdyr, skog, etc. i tillegg til viltlevende pattedyr, fugler og vann. Det er veldig få studier tilgjengelig som sier noe om forekomsten av nptII i miljø i Europa men de fleste tilgjengelige fagfellevurderte studiene viser til lav forekomst av nptII-genet hos bakterier i ikke kliniske miljøer.

I september 2014 startet GenØk opp en pilotstudie hvor hensikten har vært å etablere metoder for å kunne studere forekomsten av nptII i jord i Tromsø, hos aerobe-kultiveringsbare bakterier, og i jord-DNA. Jord er et komplekst og mangfoldig miljø for bakterier og har alle kvaliteter for å kunne være et potensielt reservoar for resistensgener. I samarbeid med Bioforsk Tromsø har vi samlet inn jordprøver fra jord hvor det i dag er bruk av husdyrgjødsel, jord hvor det tidligere har vært bruk av husdyrgjødsel (ca 7 år siden) og jord hvor der ikke har vært noen bruk av husdyrgjødsel

Av totalt 106-107 kultiverbare bakterier i de ulike jordområdene viser resultatene våre at ca 3-12% av bakteriene er Km-resistente, men at ingen av de ca 600 Km-resistente bakteriene vi har analysert er bærere av nptII-genet. Siden kun 1-2% av jordbakterier kan dyrkes har vi også gjort direkte analyse av jord-DNA fra de tre ulike feltene, ved å isolere DNA fra jord og videre kjøre kvalitativ- og kvantitativ PCR. Heller ikke her har vi observert forekomst av nptII i noen av prøvene fra de ulike jordområdene.

Konklusjonen av vårt pilotstudie er at det er ingen eller lav forekomst av nptII genet i bakterier og jord-DNA i de tre ulike jordområdene vi har undersøkt i Tromsø. Videre oppfølging av dette pilotstudiet vil være å utvide studien og undersøke ulike relevante miljø med tanke på forekomst av nptII genet og også studere konsentrasjon av kanamycin i de samme miljøene.

Samarbeidspartnere:
Kaare Magne Nielsen, GenØk, HIOA; UiT, Institutt for Farmasi, Forskningsgruppen mikrobiologi; Bioforsk, Tromsø; Markus Woegerbauer, Austrian Agency for Health and Food Safety (AGES), Vienna

Fagressurser:
Andreas Steffensen, Søren Overballe-Petersen, Elisabeth Olsen, og Lise Nordgård (prosjektleder)