Вирусы поедают бактерии

Вирусы поедают бактерии
Вирусы поедают бактерии
24-05-2019

Устойчивые к антибиотикам бактерии могут вызывать инфекции, которые очень трудно лечить, и иногда они могут подвергать жизнь человека опасности. Однако новый творческий подход может стать мощным оружием против этих "супержучков".

Бактериофаги (изображенные на картинке) - это вирусы, которые могут заражать и уничтожать бактерии. Могут ли они дать ответ на антибиотикорезистентность? Недавняя публикация нескольких научных докладов, предполагающих, что многие бактериальные нити развивают устойчивость к антибиотикам, указывает на возникновение глобального кризиса. По мере того как все более опасные бактерии становятся невосприимчивыми к сильным антибиотикам, исследователи начали искать альтернативные средства борьбы с этими "супербактериями".

Недавние исследования изучили полезность некоторых удивительных методов лечения против устойчивых к антибиотикам бактерий, включая использование специфической бактерии, которая живет в Ирландской почве и экспериментирует с новыми комбинациями препаратов. Теперь исследователи из Университета Питтсбурга в Пенсильвании и медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) в Чеви-Чейз, штат Мэриленд, предоставляют доказательства того, что другой подход может предложить эффективный способ борьбы с опасными бактериальными инфекциями.

Профессор Грэм Хэтфулл, работающий в Питтсбургском университете и в HHMI, и его команда изучали тип биологического инфекционного агента, называемый "бактериофагами" или просто "фагами". Бактериофаги-название, которое буквально означает "бактерии-едят" - это вирусы, которые нацеливаются, заражают и уничтожают различные штаммы бактерий. Предыдущее исследование, проведенное в соавторстве с профессором Хэтфуллом, предполагает, что на планете насчитывается примерно 10 частиц бактериофага. Однако различные фаги нацелены на различные штаммы бактерий. По этой причине определение того, какой агент соответствует какой бактерии может быть сложной задачей проб и ошибок.

Возрождение старой идеи

Использование бактериофагов для борьбы с инфекциями, подход, называемый "фаговой терапией", ни в коем случае не является новой идеей. На самом деле, это понятие было на радарах исследователей в течение почти 100 лет. Британские, французские и российские ученые уже экспериментировали с фагами в клинических условиях в начале XX века. Тем не менее, ученые объясняют, что первоначальный энтузиазм относительно потенциала фаговой терапии упал на много лет. Отчасти это было связано с ограниченными знаниями и научными ресурсами, доступными исследователям в то время.

Теперь, однако, интерес к исследованиям фагов может возродиться в полную силу благодаря одному недавнему терапевтическому успеху. В статье, опубликованной в журнале Nature Medicine, профессор Хэтфулл и его команда объясняют, что с помощью тщательно отобранных фагов они смогли вылечить тяжелую инфекцию, с которой столкнулся 15-летний пациент со сложной историей болезни. У пациента был муковисцидоз, неизлечимое генетическое заболевание, которое вызывает накопление густой слизи, особенно — хотя и не только — в легких. Это, в свою очередь, приводит к восприимчивости к инфекциям.

В 2017 году они были представлены в больнице Great Ormond Street Hospital (GOSH) в Лондоне, Великобритания, чтобы пройти двойную трансплантацию легких. Однако вскоре после процедуры врачи пациента заметили, что хирургическая рана выглядела красной и сырой, что у них была инфекция печени, и что на их теле образовалось несколько узелков. Эти узелки содержали бактерии, которые пытались "всплыть" через кожу.

Использование вирусов для атаки бактерий

Ученые сотрудничали с врачами Гоша в поисках бактериофагов, которые могли бы атаковать специфические бактериальные штаммы, инфицирующие 15-летнего пациента, о котором идет речь, а также другого молодого человека с муковисцидозом. Другая пациентка также перенесла двойную пересадку легких и перенесла тяжелую инфекцию. Исследователи откликнулись на призывы врачей; два молодых пациента не ответили ни на один из антибиотиков, которые они получили.

Эти инфекции, отмечают исследователи, не были новыми; пациенты впервые развили их много лет назад, но держали их под контролем до операций, когда они опасно вспыхнули. "Эти жуки не реагировали на антибиотики. Это штаммы бактерий с высокой лекарственной устойчивостью", - говорит профессор Хэтфулл. Поэтому, объясняет он, ученые решили попробовать " [использовать] бактериофаги в качестве антибиотиков — как то, что мы могли бы использовать для уничтожения бактерий, которые вызывают инфекцию."

Основными интересами профессора Хатфулла являются изучение фагов и лечение туберкулеза (ТБ), который представляет собой бактериальную инфекцию, которая в основном оседает в легких. Его лондонские коллеги связались с ним, потому что, как оказалось, у обоих молодых пациентов были инфекции, вызванные штаммами микобактерий, которые также участвуют в туберкулезе.

Врачи прислали профессору Хатфуллу образцы бактериальных штаммов, ответственных за инфекции пациентов, чтобы он и его сотрудники могли определить, какие фаги смогут атаковать и уничтожить их. Через несколько месяцев они нашли набор фагов, которые могли бы соответствовать бактериям, инфицирующим одного из пациентов. Однако это первоначальное открытие было сделано слишком поздно; пациент умер в начале того же месяца.

Неизведанная территория

Когда дело дошло до выявления фагов, которые могут помочь 15-летнему пациенту, поиск был не таким гладким. Для начала команда обнаружила три потенциально полезных бактериофага. Однако оказалось, что только один из них был эффективен в заражении целевых бактерий. Решение, которое профессор Хэтфулл и его команда тогда придумали, состояло в том, чтобы модифицировать геномы двух менее эффективных фагов, чтобы сделать их полностью эффективными против бактерий, которых они должны были атаковать.

После того, как они определили смесь, которая была эффективной и безопасной, они связались с врачами, которые затем вводили его пациенту два раза в день. Каждая доза содержала миллиард частиц фага. После 6 недель этого инновационного лечения врачи увидели, что инфекция печени пациента практически исчезла. В настоящее время врачи сообщают, что осталось лишь несколько предательских узелков.

Профессор Хэтфулл и его команда особенно рады тому факту, что бактерии, на которые они нацелились, до сих пор не развили устойчивость к фагам, которые исследователи использовали для атаки на них. Это означает, что этот подход может быть одним из тех, которые врачи могли бы продолжать использовать в лечении тяжелых, резистентных инфекций.

Тем не менее, ученые отмечают, что остается сложной задачей определить правильную смесь фагов для лечения отдельных бактериальных инфекций. Многое еще предстоит сделать в плане поиска лучших фаговых методов лечения.

Мы находимся на неизведанной территории.- Профессор Грэм Хэтфулл.

Возврат к списку


Добавить комментарий
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Отправить Отменить
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение