Там, де антибіотики дають збій, можуть переважати віруси, що харчуються бактеріями
Бактерії, стійкі до антибіотиків, можуть спричинити інфекції, які дуже важко піддаються лікуванню, і іноді вони можуть загрожувати життю людини. Однак новий креативний підхід може запропонувати потужну зброю проти цих "супербагів".
Недавня публікація кількох наукових звітів, що свідчить про те, що багато бактеріальні нитки розвивають стійкість до антибіотиків, вказує на появу глобальної кризи.
По мірі того, як все більше і більше небезпечних бактерій не реагують на сильні антибіотики, дослідники почали шукати альтернативні засоби боротьби з цими «надмішними помилками».
Недавні дослідження досліджували корисність деяких дивовижних методів терапії проти стійких до антибіотиків бактерій, включаючи використання певної бактерії, що мешкає в ірландському ґрунті, та експерименти з новими комбінаціями препаратів.
Зараз дослідники з Університету Пітсбурга в штаті Пенсільванія та Медичного інституту Говарда Хьюза (HHMI) у м. Чеві Чейз, доктор медичних наук, доводять, що інший підхід може запропонувати ефективний спосіб боротьби з небезпечними бактеріальними інфекціями.
Професор Грехем Хетфулл, який працює в Університеті Пітсбурга та в HHMI, та його команда вивчали тип біологічного збудника інфекції, який називається "бактеріофаги", або просто "фаги".
Бактеріофаги - назва, що буквально означає «поїдання бактерій» - це віруси, які націлені, інфікують та знищують різні штами бактерій. Попередні дослідження, написані співавтором професора Хатфулла, дозволяють припустити, що на планеті існує 1031 частинка бактеріофагів.
Однак різні фаги націлені на різні штами бактерій. З цієї причини виявлення того, який агент відповідає якій бактерії, може бути складним завданням спроб і помилок.
Відродження старої ідеї
Використання бактеріофагів для боротьби з інфекціями, підхід, який називається «фаготерапія», далеко не нова ідея. Насправді це поняття було на радарах дослідників майже 100 років.
Британські, французькі та російські вчені вже експериментували з фагами в клінічних умовах на початку 20 століття.
Однак вчені пояснюють, що початковий ентузіазм щодо потенціалу фагової терапії впав на багато років. Частково це було пов’язано з обмеженими знаннями та науковими ресурсами, доступними дослідникам на той час.
Однак зараз інтерес до фагових досліджень може знову з’явитися в повному обсязі завдяки одному недавньому терапевтичному успіху.
Проф. Хетфулл та команда пояснюють це - у навчальній роботі, яка виходить у журналі Природна медицина - що за допомогою ретельно відібраних фагів вони змогли вилікувати важку інфекцію, яку зазнав 15-річний пацієнт зі складною історією хвороби.
У пацієнта був муковісцидоз, невиліковний генетичний стан, який викликає скупчення густого слизу, особливо - хоча і не тільки - в легенях. Це, в свою чергу, призводить до сприйнятливості до інфекцій.
У 2017 році вони представили в лікарні Great Ormond Street (GOSH) у Лондоні, Великобританія, подвійну трансплантацію легенів.
Однак невдовзі після процедури лікарі пацієнта помітили, що операційна рана виглядала червоною та сирою, що у них була інфекція печінки та що на їх тілі утворилося кілька вузликів. Ці бульбочки містили бактерії, які намагалися «виплисти на поверхню» через шкіру.
Використання вірусів для атаки на бактерії
Вчені співпрацювали з лікарями GOSH з метою пошуку бактеріофагів, які могли б атакувати певні штами бактерій, що інфікують відповідного 15-річного пацієнта, а також іншу молоду людину з муковісцидозом. Інший пацієнт також переніс подвійну трансплантацію легенів і мав важку інфекцію.
Дослідники реагували на звернення лікарів; двоє молодих пацієнтів не відповіли на жоден із антибіотиків, які вони отримували.
Ці інфекції, зазначають дослідники, не були новими; пацієнти вперше розвинули їх багато років тому, але тримали під контролем до операцій, коли вони небезпечно спалахнули.
«Ці помилки не реагували на антибіотики. Вони є високорезистентними штамами бактерій », - говорить професор Хатфулл. Тож, пояснює він, вчені вирішили спробувати "[використовувати] бактеріофаги як антибіотики - як щось, що ми могли б використати для знищення бактерій, що викликають інфекцію".
Основними інтересами професора Хатфулла є вивчення фагів та лікування туберкульозу (ТБ), який є бактеріальною інфекцією, яка переважно осідає в легенях. Його колеги з Лондона зв’язались, оскільки, як це трапилося, обидва їх молоді пацієнти мали інфекції, спричинені штамами Mycobacterium, який також бере участь у туберкульозі.
Лікарі надіслали професору Хатфуллу зразки штамів бактерій, відповідальних за інфекції пацієнтів, щоб він та його співробітники могли визначити, які фаги зможуть їх атакувати та знищувати.
Протягом кількох місяців вони виявили набір фагів, який може збігатися з бактеріями, що інфікують одного з пацієнтів. Однак це початкове відкриття прийшло надто пізно; пацієнт помер раніше того ж місяця.
«Невизначена територія»
Коли справа дійшла до виявлення фагів, які можуть допомогти 15-річному пацієнту, пошук був не таким гладким. Для початку команда виявила три потенційно корисні бактеріофаги. Однак виявилося, що лише одна була ефективною для зараження цільових бактерій.
Рішення, яке тоді винайшли професор Хатфулл та команда, полягало в модифікації геномів двох менш ефективних фагів, щоб зробити їх повністю ефективними проти бактерій, які їм потрібно було атакувати.
Як тільки вони визначили суміш, яка була одночасно ефективною та безпечною, вони зв’язалися з лікарями, які потім вводили її пацієнту двічі на день. Кожна доза містила мільярд фагових частинок.
Через 6 тижнів цього інноваційного лікування лікарі побачили, що інфекція печінки пацієнта майже зникла. В даний час лікарі повідомляють, що залишилося лише кілька контрольних вузликів.
Професор Хатфулл та його команда особливо задоволені тим фактом, що бактерії, на яких вони націлені, до цього часу не виробили стійкості до фагів, які дослідники використовували для нападу на них. Це означає, що такий підхід, можливо, буде застосовуватися лікарями при лікуванні важких стійких інфекцій.
Тим не менше, вчені зазначають, що залишається складним завданням визначити правильну фагову суміш для лікування окремих бактеріальних інфекцій. Ще багато роботи ще потрібно зробити щодо пошуку найкращих фагових методів лікування.
"Ми наче на незвіданій території".
Професор Грем Гетфулл
