Čo sú bakteriofágy a prečo sú lepšie ako antibiotiká

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

Tento sľubný spôsob, ako prekonať globálnu hrozbu pre ľudstvo, si stále vyžaduje výskum.

Čo sú bakteriofágy

Bakteriofágy Bakteriofágy: Koncept terapie proti multi-rezistentným baktériám sú vírusy, ktoré zabíjajú baktérie, ale nepoškodzujú iné živé organizmy.

Koreň „-phagos-“v preklade zo starovekej gréčtiny znamená „požierať“. V skutočnosti tieto špecifické vírusy fungujú takto. Preniknú do baktérie, „nakazia“ju a nahradia bakteriálny genóm svojim vlastným. Mikrób tak stráca schopnosť množiť sa. Namiesto toho začne produkovať viac a viac bakteriofágov, ktoré pomaly vyhladzujú celú kolóniu baktérií.

Niekedy sa bakteriofágy jednoducho nazývajú fágy a ich použitie vo forme tabliet alebo injekcií na boj proti patogénnym baktériám je fágová terapia alebo fágová terapia.

Rovnako ako antibiotiká, bakteriofágy sú antibakteriálne látky. Vo všeobecnosti robia rovnakú prácu - zabíjajú baktérie, ale robia to rôznymi spôsobmi.

Ako sa bakteriofágy líšia od antibiotík

Antibiotiká obsahujú chemikálie, ktoré zabíjajú baktérie alebo zabraňujú ich množeniu. Toto je plus.

Teraz tie mínusy. Po prvé, každé antibiotikum je účinné iba proti jednému alebo niekoľkým typom patogénnych mikroorganizmov. Po druhé, baktérie, keďže sú živé, sú schopné prispôsobiť sa pôsobeniu lieku a nakoniec naň stratia citlivosť. To znamená, že vzniká nepríjemná situácia: užívate antibiotikum, ale nemôžete vyliečiť bakteriálnu infekciu. Táto odolnosť mikróbov voči antibakteriálnym látkam sa nazýva rezistencia na antibiotiká.

Každý typ bakteriofága (a sú ich milióny) je účinný aj Bakteriofágy: Koncept terapie proti multidrogovým – odolným baktériám len proti „svojmu“typu baktérií. Ale proces podobný rezistencii na antibiotiká sa nevyskytuje, keď interagujú s mikróbmi, pretože bakteriofágy sú vírusy a môžu zmeniť fágovú terapiu v postantibiotickej ére. Keď sa baktéria adaptuje a prestane umožňovať vírusu dostať sa do genómu, fág pre ňu môže nájsť nový „kľúč“– a dosiahnuť svoj cieľ.

Prečo sú antibiotiká známe, ale bakteriofágy nie sú veľmi dobré

Toto je príklad historickej nespravodlivosti.

Vo všeobecnosti sa fágová terapia objavila ešte skôr ako liečba antibiotikami. Koncom 19. storočia množstvo vedcov, vrátane ruského mikrobiológa Nikolaja Gamaleya, ktorého meno nesie Národné výskumné centrum pre epidemiológiu a mikrobiológiu, objavilo bakteriofágovú terapiu, pri ktorej niektoré látky obsiahnuté napríklad v riečnej vode vykazujú výraznú antimikrobiálna aktivita.

V roku 1917 mikrobiológ z Pasteurovho inštitútu Felix d'Hérelle so sídlom v Paríži povedal svetu, že tieto látky sa ukázali ako špecifické vírusy – úplne rovnaké bakteriofágy. Vedec v knihe The Epos of phage therapy zistil, že fágy sa vždy objavili v stolici pacientov s úplavicou skôr, ako sa pacientom uľavilo.

D'Herelle umiestnil vzorku výkalov obsahujúcich bacil dyzentérie do Petriho misky. Pridal tam vzorku odobranú od zotavujúceho sa pacienta a po niekoľkých dňoch zistil, že baktérie dyzentérie zmizli. "Rozpustené ako cukor vo vode!" - opísal výskumník svoje pozorovania v knihe The Epos of phage therapy.

Na základe zistených bakteriofágov vytvoril vedec Phage ako antimikrobiálne činidlo: d'Herelleho heretické teórie a ich úloha v ústupe fágovej profylaxie v západných injekciách a suspenziách, ktoré začal podávať pacientom s úplavicou. Už v 20. rokoch 20. storočia sa fágovou terapiou úspešne liečilo nielen toto ochorenie, ale aj brušný týfus, cholera, stafylokokové infekcie kože a kostí či sepsa.

Bakteriofágy dobyli svet ako antibakteriálne činidlo. Používali sa v najväčších nemocniciach v Európe a USA a v ZSSR vďaka d'Herellemu vzniklo laboratórium na výrobu takýchto liekov Podivná história fágovej terapie. No v 40. rokoch sa svetová „fágománia“zastavila.

Jedným z dôvodov bol rozvoj vedy. Prudko sa zvýšili najmä požiadavky na kvalitu vedeckých prác. A d'Herelle a jeho nasledovníci boli na to nedbalí: neviedli výskum úplne správne, urobili chyby v opise biologických a fyziologických procesov.

Okrem toho v rovnakom čase vzniklo prvé antibiotikum na báze penicilínu. Autori lieku pristupovali k výskumu svedomitejšie. V dôsledku toho sa antibiotiká stali uznávanou metódou antibiotickej terapie v Európe a USA a fágové vírusy boli zabudnuté. Štúdie „požieračov baktérií“pokračovali len v ZSSR.

Prečo práve teraz hovoria o bakteriofágoch?

Pretože antibiotiká strácajú pôdu pod nohami. Ľudia sú na ne zvyknutí, vnímajú ich ako bezpečné lieky, ktoré možno užívať „preventívne“. V dôsledku toho sa čoraz viac nebezpečných baktérií stáva odolným voči antibiotikám a prestáva na ne reagovať.

WHO už niekoľko rokov označuje rezistenciu voči antibiotikám za jednu z najvážnejších hrozieb pre ľudské zdravie.

Ľudia môžu čoskoro zistiť, že z bežných a spoľahlivých liekov sa stala atrapa. Hrozí, že aj angína či bakteriálny zápal stredného ucha sa opäť stanú smrteľnými infekciami, na ktoré neexistuje liek.

Teoreticky nič nebráni vzniku nových antibiotík, na ktoré si baktérie ešte nevyvinuli rezistenciu. Takýto vývoj však trvá roky alebo dokonca desaťročia.

V takýchto podmienkach sa bakteriofágy môžu stať tým, čo pomôže svetu prekonať rozsiahlu lekársku krízu. Lieky na báze vírusov môžu byť vytvorené oveľa rýchlejšie a lacnejšie Bakteriofágy: liek budúcnosti ako antibiotiká. Ale hlavná vec je, že bakteriofágy sú schopné meniť sa po cieľovej baktérii, čo znamená, že takéto lieky zostanú účinné.

Môžu bakteriofágy úplne nahradiť antibiotiká?

Nie, aspoň zatiaľ nie. Má to viacero dôvodov.

Bakteriofágy stále nie sú dobre pochopené

Bakteriofágy: Koncept terapie proti multirezistentným baktériám stále chýba v smerodajných rozsiahlych štúdiách, ktoré by potvrdili účinnosť a bezpečnosť fágovej terapie.

Okrem toho, regulačné orgány v rôznych krajinách sú podozrivé z myšlienky používania vírusov na liečbu. Napríklad US Food and Drug Administration (FDA) schválila FDA Approves Bacteriophage Trial, prvú klinickú skúšku s intravenóznym bakteriofágom, len vo februári 2019.

Jedného dňa sa proces certifikácie a udeľovania licencií pre fágové produkty pravdepodobne zjednoduší. Ale táto chvíľa ešte neprišla.

Bakteriofágy majú príliš úzku špecializáciu

Jedno širokospektrálne antibiotikum môže liečiť viaceré bakteriálne infekcie. Ale bakteriofágy sú ostreľovači: cielene ničia len jeden druh baktérií. Preto pre každého pôvodcu ochorenia musíte vybrať jeho vlastný fág.

Okrem toho sa bakteriálne zložky chorôb líšia od regiónu k regiónu a niekedy dokonca od človeka k človeku. Výsledkom je, že na vyliečenie rovnakej angíny u 10 ľudí v Rusku a napríklad v Taliansku môže byť potrebných 10 rôznych bakteriofágov alebo ich komplexný koktail.

Dnes je všestrannosť a účinnosť pracovných antibiotík o niečo vyššia.

Zdá sa, že bakteriofágy fungujú najlepšie v kombinácii s antibiotikami

Experimenty na bunkových a zvieracích kultúrach ukazujú synergiu fágov a antibiotík prostredníctvom oneskorenej lýzy, že ak sa bakteriofágy a antibiotiká použijú súčasne, ich celkový účinok prevyšuje súčet účinkov každého lieku samostatne. Toto vzájomné posilňovanie sa nazýva synergia.

Zatiaľ neexistujú presvedčivé dôkazy o tom, že synergia sa prejaví aj u ľudí. Ale vedci sú optimistickí, pokiaľ ide o Stronger spolu? Názory na synergiu fág – antibiotikum v klinických aplikáciách fágovej terapie, že je to nevyhnutné.

V jednej štúdii fágová liečba aortálneho štepu infikovaného Pseudomonas aeruginosa, bakteriofág OMKO1, v kombinácii s antibiotikom ceftazidím, dokázala zbaviť pacienta superinfekcie, ktorá bola niekoľko rokov neúspešne liečená tradičnými antibiotikami.

Bakteriofágy teda s najväčšou pravdepodobnosťou antibiotiká nenahradia. Tieto lieky sa budú navzájom dopĺňať, aby bola liečba bakteriálnych ochorení rýchlejšia a účinnejšia.