Han leder forskningscenter i Singapore

Staffan Kjelleberg är professor och chef för ett forskningscenter vid Nanyang Technological University. Här studerar forskarna de tunna biofilmer som bildas av hela samhällen av bakterier, virus och mikrosmå svampar. Biofilmerna finns överallt – i våra vävnader, luften, marken, vatten och vattenledningssystem. Men väldigt lite är känt om hur de påverkar och interagerar med omgivningen.

Det är det som forskarna vid det singaporianska centret vill veta mer om. Det högt ställda målet är att bli världsledande på forskning om biofilmer. Singaporianska staten satsar motsvarande mer än 800 miljoner svenska kronor under tio år på forskningen.

– Jag kan inte komma på något annat land eller plats där ett forskningsprogram av den här storleken och kapaciteten kan byggas upp från början så att det blir optimalt och de meningsfulla frågorna kan ställas. Det är väldigt spännande, extraordinärt och fantastiskt att få vara med om, säger Staffan Kjelleberg.

Ett av fem statliga ”center of excellence”

Forskningscentret som han leder, Singapore Centre on Environmental Life Sciences Engineering (Scelse), är ett av fem statliga ”center of excellence” som nu håller på att byggas upp, och ett av två som finns vid Nanyang Technological University. Det började byggas i slutet av 2011.

– Nu finns labb och utrustning för att göra storskaliga genomstudier, bioinformatik och beräkningsbiologi. Vi är idag 120 personer, 15–20 seniora forskare, 20–25 postdoktorer och 35–40 doktorander. Dessutom finns en administrativ stab, tekniker och assistenter. Om ett år kommer vi att vara fullt bemannande, 160 personer.

Engagerade politiker

Det är mer än 20 år sedan Staffan Kjelleberg lämnade Sverige och Göteborgs universitet där han läste mikrobiologi, disputerade, var rådsforskare, blev professor i mikrobiologi och så småningom prefekt vid institutionen för marin mikrobiologi. 1993 gick flyttlasset till hustruns hemland Australien. Staffan Kjelleberg blev professor och senare chef för ett forskningscenter vid universitetet i New South Wales i Sydney. Han har varit gästprofessor vid NTU sedan 2008 och delar sedan 2011 sin tid mellan Singapore och Sydney.

Med det tidsperspektivet tycker han att det är svårt att göra jämförelser mellan att vara forskare i Sverige och i Singapore.

– Jag är inte riktigt uppdaterad, det var länge sedan jag forskade i Sverige. Dessutom är Singapore ett undantag vilket gör jämförelser orättvisa. Pengarna som satsas är kolossalt mycket större. Det är mer än de som har mest i Europa, Australien och USA. Singapore har en fantastiskt genomtänkt forskningspolitik, säger han.

Forskningspolitiken är väl förankrad i regeringen. Undrar man över något är det bara att ringa ministeriet och fråga, berättar han.

– Många i regeringen är högt utbildade. Att ha en direkt dialog blir effektivt.

Kartlägga hela samhället av mikroorganismer

Forskning om biofilmer är ett ganska nytt fält. Tidigare har mikrobiologer odlat bakterier, virus och mikrosvampar och tittat på en enda art åt gången. Centrets forskare ska nu i stället kartlägga hela samhället av mikroorganismer. Det kan finnas hundratals till tusentals olika arter i en biofilm.

– När man tar ett bakterieprov och odlar är det bara någon procent av de organismer som finns i provet som man kan hitta. Det beror på att bakterierna ofta inte är frilevande, utan att de har organiserat sig i samhällen, som tunna biofilmer.

Angreppssättet är brett, tvärvetenskapligt och storskaligt. Resultaten ska ge nya kunskaper och produkter. Forskarna använder den senaste sekvenseringstekniken för att kartlägga mikroorganismernas byggstenar DNA och RNA. DNA visar vilka de är och RNA vad de gör – vilka gener som är aktiva. På så sätt vill forskarna ta reda på exempelvis hur biofilmsbildningen regleras. De har redan analyserat biofilmer i vattenreningssystem, luft, hud, avloppsvatten och insekter.

– Vi såg hur komplext det var. Vi kände bara igen några få mikroorganismer. Vissa, som de som lever i mage- och tarm känner vi till mycket om, det finns bra databaser. Men annat, som vad som finns i miljön, vet vi lite om.

Kunskaperna ska kunna användas exempelvis när man planerar och bygger städer. Kraftigt regn, översvämningar eller bränder påverkar mikroorganismernas ekosystem. Vissa blir fler, andra minskar. De dyker upp på nya ställen och försvinner från andra.

– Vet man hur de fungerar kan man bygga så att man kontrollerar positiva och hindrar negativa effekter av dem, säger Staffan Kjelleberg.

Nya antibiotika

Nya antibiotika är ett annat mål. De som finns idag har utvecklats för att påverka frilevande bakterier. Men så mycket som 70-80 procent av bakterieinfektionerna utgörs av biofilmer och då fungerar inte dagens antibiotika särskilt bra.

Forskarna utvecklar nu en ny molekyl som är aktiv på två sätt. Molekylen består av en del som försvagar biofilmen så att den faller sönder. En annan del är ett traditionellt antibiotikum, som kan angripa de bakterier som blir frilevande när biofilmen faller sönder. De frilevande bakterierna påverkas lättare och då kan antibiotikan ges i svagare dos.

Läs också i Curie:

Singapore satsar stort på forskning (Curie)