Kas yra bakteriofagai ir kodėl jie geresni už antibiotikus

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Šis daug žadantis būdas įveikti pasaulinę grėsmę žmonijai vis dar reikalauja tyrimų.

Kas yra bakteriofagai

Bakteriofagai Bakteriofagai: terapijos koncepcija prieš daugelį vaistų – atsparios bakterijos yra virusai, kurie naikina bakterijas, bet nekenkia kitiems gyviems organizmams.

Šaknis „-phagos-“išvertus iš senovės graikų kalbos reiškia „ryti“. Tiesą sakant, šie specifiniai virusai veikia taip. Jie prasiskverbia į bakterijas, „užkrečia“jas ir pakeičia bakterijų genomą savo. Taigi mikrobas praranda gebėjimą daugintis. Vietoj to jis pradeda gaminti vis daugiau bakteriofagų, kurie pamažu naikina visą bakterijų koloniją.

Kartais bakteriofagai tiesiog vadinami fagais, o jų naudojimas tablečių ar injekcijų pavidalu kovojant su patogeninėmis bakterijomis yra fagų terapija arba fagų terapija.

Kaip ir antibiotikai, bakteriofagai yra antibakterinės medžiagos. Apskritai jie atlieka tą patį darbą – naikina bakterijas, bet tai daro įvairiais būdais.

Kuo bakteriofagai skiriasi nuo antibiotikų

Antibiotikuose yra cheminių medžiagų, kurios naikina bakterijas arba neleidžia joms daugintis. Tai yra pliusas.

Dabar minusai. Pirma, kiekvienas antibiotikas yra veiksmingas tik prieš vieną ar kelis patogeninių mikroorganizmų tipus. Antra, bakterijos, kadangi yra gyvos, gali prisitaikyti prie vaisto veikimo ir galiausiai praranda jam jautrumą. Tai yra, susidaro nemaloni situacija: vartojate antibiotiką, bet negalite išgydyti bakterinės infekcijos. Toks mikrobų atsparumas antibakterinėms medžiagoms vadinamas atsparumu antibiotikams.

Kiekvienas bakteriofagų tipas (o jų yra milijonai) taip pat yra veiksmingi Bakteriofagai: terapijos koncepcija nuo daugelio vaistų – atsparios bakterijos tik prieš „savo“tipo bakterijas. Tačiau procesas, panašus į atsparumą antibiotikams, nevyksta, kai jie sąveikauja su mikrobais, nes bakteriofagai yra virusai ir jie gali pakeisti fagų terapiją postantibiotikų eroje. Kai bakterija prisitaiko ir nustoja leisti virusui pasiekti genomą, fagas gali rasti jai naują „raktą“– ir pasiekti savo tikslą.

Kodėl antibiotikai yra žinomi, bet bakteriofagai nėra labai gerai

Tai istorinės neteisybės pavyzdys.

Apskritai fagų terapija atsirado dar anksčiau nei gydymas antibiotikais. Dar XIX amžiaus pabaigoje nemažai mokslininkų, įskaitant rusų mikrobiologą Nikolajų Gamaleją, kurio vardas yra Nacionalinis epidemiologijos ir mikrobiologijos tyrimų centras, atrado bakteriofagų terapiją, kad tam tikros medžiagos, esančios, pavyzdžiui, upės vandenyje, pasižymi ryškiu poveikiu. antimikrobinis aktyvumas.

1917 m. mikrobiologas iš Paryžiuje įsikūrusio Pasteur instituto Felix d'Hérelle papasakojo pasauliui, kad šios medžiagos pasirodė esantys specifiniai virusai – tie patys bakteriofagai. Mokslininkas knygoje „Fagų terapijos epas“išsiaiškino, kad fagų visada atsirasdavo dizenterija sergančių pacientų išmatose, kol ligoniai nepagerėjo.

D'Herelle įdėjo išmatų, kuriose yra dizenterijos bacilų, mėginį į Petri lėkštelę. Jis pridėjo mėginį, paimtą iš sveikstančio paciento, ir po kelių dienų nustatė, kad dizenterijos bakterijos išnyko. "Ištirpsta kaip cukrus vandenyje!" – savo pastebėjimus „Fagų terapijos epopėja“apibūdino mokslininkas.

Remdamasis aptiktais bakteriofagais, mokslininkas padarė Fagą kaip antimikrobinį agentą: d'Herelle'o eretines teorijas ir jų vaidmenį mažinant fagų profilaktiką Vakarų injekcijose ir suspensijose, kurias jis pradėjo leisti pacientams, sergantiems dizenterija. Jau praėjusio amžiaus 2 dešimtmetyje fagų terapija buvo sėkmingai gydoma ne tik ši liga, bet ir vidurių šiltinė, cholera, stafilokokinės odos ir kaulų infekcijos, sepsis.

Bakteriofagai užkariavo pasaulį kaip antibakterinė priemonė. Jie buvo naudojami didžiausiose Europos ir JAV ligoninėse, o SSRS d'Herelle dėka buvo sukurta tokių vaistų gamybos laboratorija. Keista fagų terapijos istorija. Tačiau 1940-aisiais pasaulinė „fageomanija“sustojo.

Viena iš priežasčių buvo mokslo raida. Visų pirma, smarkiai išaugo reikalavimai mokslinių darbų kokybei. O d'Herelle ir jo pasekėjai dėl to buvo nerūpestingi: jie ne visai teisingai atliko tyrimą, padarė klaidų aprašydami biologinius ir fiziologinius procesus.

Be to, tuo pačiu metu buvo sukurtas pirmasis antibiotikas penicilino pagrindu. Vaisto autoriai į tyrimą žiūrėjo skrupulingiau. Dėl to antibiotikai Europoje ir JAV tapo pripažintu antibiotikų terapijos metodu, o fagų virusai buvo pamiršti. „Bakterijų valgytojų“tyrimai tęsėsi tik SSRS.

Kodėl jie dabar kalba apie bakteriofagus?

Nes antibiotikai praranda savo pozicijas. Žmonės prie jų pripratę, suvokia juos kaip saugius vaistus, kuriuos galima vartoti „profilaktikai“. Dėl to vis daugiau pavojingų bakterijų tampa atsparios antibiotikams ir nustoja į juos reaguoti.

Jau keletą metų PSO atsparumą antibiotikams įvardija kaip vieną rimčiausių grėsmių žmonių sveikatai.

Netrukus žmonės gali pastebėti, kad įprasti ir patikimi vaistai tapo manekenu. Kyla pavojus, kad net gerklės skausmas ar bakterinis vidurinės ausies uždegimas vėl taps mirtinomis infekcijomis, kurių nėra išgydyti.

Teoriškai niekas netrukdo sukurti naujų antibiotikų, kuriems bakterijos dar nesukūrė atsparumo. Tačiau tokie pokyčiai užtrunka metų ar net dešimtmečių.

Tokiomis sąlygomis bakteriofagai gali tapti tuo, kas padės pasauliui įveikti plataus masto medicinos krizę. Virusinius vaistus galima sukurti daug greičiau ir pigiau Bakteriofagai: ateities vaistas nei antibiotikai. Tačiau svarbiausia yra tai, kad bakteriofagai gali keistis po tikslinės bakterijos, o tai reiškia, kad tokie vaistai išliks veiksmingi.

Ar bakteriofagai gali visiškai pakeisti antibiotikus?

Ne, bent jau kol kas. Tam yra keletas priežasčių.

Bakteriofagai vis dar nėra gerai suprantami

Bakteriofagai: terapijos koncepcija prieš daugeliui vaistų – atsparias bakterijas vis dar trūksta autoritetingų didelio masto tyrimų, kurie patvirtintų fagų terapijos veiksmingumą ir saugumą.

Be to, įvairių šalių reguliavimo institucijos įtariai vertina idėją gydyti virusus. Pavyzdžiui, JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) patvirtino FDA patvirtina bakteriofagų tyrimą – pirmąjį klinikinį intraveninio bakteriofago tyrimą – tik 2019 m. vasario mėn.

Vieną dieną fagų produktų sertifikavimo ir licencijavimo procesas tikriausiai bus supaprastintas. Tačiau ši akimirka dar neatėjo.

Bakteriofagai turi per siaurą specializaciją

Vienas plataus spektro antibiotikas gali gydyti kelias bakterines infekcijas. Tačiau bakteriofagai yra snaiperiai: jie tikslingai naikina tik vienos rūšies bakterijas. Todėl kiekvienam ligos sukėlėjui reikia pasirinkti savo fagą.

Be to, ligų bakteriniai komponentai skiriasi priklausomai nuo regiono, o kartais net ir nuo žmogaus iki žmogaus. Dėl to, norint išgydyti tą patį gerklės skausmą 10 žmonių Rusijoje ir, pavyzdžiui, Italijoje, gali prireikti 10 skirtingų bakteriofagų arba kompleksinio jų kokteilio.

Šiandien veikiančių antibiotikų universalumas ir veiksmingumas yra šiek tiek didesnis.

Atrodo, kad bakteriofagai geriausiai veikia kartu su antibiotikais

Eksperimentai su ląstelių ir gyvūnų kultūromis rodo fagų – antibiotikų sinergiją per uždelstą lizę, kad jei bakteriofagai ir antibiotikai naudojami vienu metu, jų bendras poveikis viršija kiekvieno vaisto poveikio sumą atskirai. Šis abipusis sustiprinimas vadinamas sinergija.

Kol kas nėra įtikinamų įrodymų, kad sinergija pasireikš žmonėms. Tačiau mokslininkai optimistiškai vertina „Tvirčiau kartu“? Fagų perspektyvos – antibiotikų sinergija klinikiniuose fagų terapijos taikymuose, kad tai neišvengiama.

Vieno tyrimo metu aortos transplantato, užkrėsto Pseudomonas aeruginosa bakteriofagu OMKO1, gydymas kartu su antibiotiku ceftazidimu, pacientą pavyko palengvinti nuo superinfekcijos, kuri keletą metų buvo nesėkmingai gydoma tradiciniais antibiotikais.

Taigi bakteriofagai greičiausiai nepakeis antibiotikų. Šie vaistai papildys vienas kitą, kad bakterinių ligų gydymas būtų greitesnis ir efektyvesnis.