Mis on bakteriofaagid ja miks need on paremad kui antibiootikumid

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 03:53

See paljutõotav viis inimkonda ähvardavast ülemaailmsest ohust ülesaamiseks vajab endiselt uurimistööd.

Mis on bakteriofaagid

Bakteriofaagid Bakteriofaagid: mitme ravimivastase ravi kontseptsioon – resistentsed bakterid on viirused, mis tapavad baktereid, kuid ei kahjusta teisi elusorganisme.

Vanakreeka keelest tõlgitud tüvi "-phagos-" tähendab "õgima". Tegelikult need spetsiifilised viirused toimivad nii. Nad tungivad bakteritesse, "nakatavad" neid ja asendavad bakteri genoomi enda omaga. Seega kaotab mikroob oma võime paljuneda. Selle asemel hakkab ta tootma üha rohkem bakteriofaage, mis hävitavad aeglaselt kogu bakterikolooniat.

Mõnikord nimetatakse bakteriofaage lihtsalt faagideks ja nende kasutamine tablettide või süstide kujul patogeensete bakterite vastu võitlemiseks on faagiteraapia ehk faagiteraapia.

Nii nagu antibiootikumid, on bakteriofaagid antibakteriaalsed ained. Üldiselt teevad nad sama tööd – tapavad baktereid, aga teevad seda erineval viisil.

Kuidas bakteriofaagid antibiootikumidest erinevad

Antibiootikumid sisaldavad kemikaale, mis tapavad baktereid või takistavad nende paljunemist. See on pluss.

Nüüd miinused. Esiteks on iga antibiootikum efektiivne ainult ühte või mitut tüüpi patogeensete mikroorganismide vastu. Teiseks suudavad bakterid, kuna nad on elus, kohaneda ravimi toimega ja lõpuks kaotavad selle suhtes tundlikkuse. See tähendab, et tekib ebameeldiv olukord: te võtate antibiootikumi, kuid te ei saa bakteriaalset infektsiooni ravida. Seda mikroobide resistentsust antibakteriaalsete ainete suhtes nimetatakse antibiootikumiresistentsuseks.

Iga bakteriofaagi tüüp (ja neid on miljoneid) on ka tõhusad Bakteriofaagid: mitme ravimivastase teraapia kontseptsioon – resistentsed bakterid ainult oma tüüpi bakterite vastu. Kuid antibiootikumiresistentsusele sarnane protsess ei toimu, kui nad interakteeruvad mikroobidega, sest bakteriofaagid on viirused ja võivad postantibiootikumide ajastul muuta faagiteraapiat. Kui bakter kohaneb ja enam ei lase viirusel genoomi jõuda, võib faag leida selle jaoks uue "võtme" – ja saavutada oma eesmärgi.

Miks antibiootikume teatakse, aga bakteriofaagid ei ole kuigi hästi

See on näide ajaloolisest ebaõiglusest.

Üldiselt ilmnes faagiteraapia isegi varem kui antibiootikumravi. 19. sajandi lõpus avastasid mitmed teadlased, sealhulgas Vene mikrobioloog Nikolai Gamaleja, kelle nimi kannab Riiklikku Epidemioloogia ja Mikrobioloogia Uurimiskeskust, bakteriofaagiteraapia, et teatud ained, mis sisalduvad näiteks jõevees, avaldavad tugevat mõju. antimikroobne toime.

1917. aastal rääkis Pariisis asuva Pasteuri Instituudi Felix d'Hérelle mikrobioloog maailmale, et need ained osutusid spetsiifilisteks viirusteks – samadeks bakteriofaagideks. Teadlane leidis raamatus "Faagiteraapia eepos", et faagid ilmusid düsenteeriaga patsientide väljaheitesse alati enne, kui patsiendid paranesid.

D'Herelle asetas düsenteeriabatsilli sisaldava väljaheite proovi Petri tassile. Ta lisas sinna paranenud patsiendilt võetud proovi ja leidis mõne päeva pärast, et düsenteeriabakterid olid kadunud. "Lahus nagu suhkur vees!" - kirjeldas teadlane oma tähelepanekuid ajakirjale Faagiteraapia eepos.

Tuvastatud bakteriofaagide põhjal tegi teadlane Phage'ist antimikroobse ainena: d'Herelle'i ketserlikud teooriad ja nende roll faagide profülaktika languses läänes süstides ja suspensioonides, mida ta hakkas manustama düsenteeriaga patsientidele. Juba 1920. aastatel kasutati faagiteraapiat edukalt mitte ainult selle haiguse, vaid ka kõhutüüfuse, koolera, naha ja luude stafülokokkinfektsioonide ning sepsise raviks.

Bakteriofaagid vallutasid maailma antibakteriaalse vahendina. Neid kasutati Euroopa ja USA suurimates haiglates ning NSV Liidus loodi tänu d'Herelle'ile selliste ravimite tootmise labor. Faagiteraapia kummaline ajalugu. Kuid 1940. aastatel lakkas maailma "fageomaania".

Üheks põhjuseks oli teaduse areng. Eelkõige on järsult tõusnud nõuded teaduslike tööde kvaliteedile. Ja d'Herelle ja tema järgijad olid selles suhtes hoolimatud: nad ei viinud uurimistööd läbi täiesti õigesti, tegid vigu bioloogiliste ja füsioloogiliste protsesside kirjeldamisel.

Lisaks loodi samal ajal esimene penitsilliinil põhinev antibiootikum. Ravimi autorid lähenesid uurimistööle hoolikamalt. Tänu sellele on antibiootikumidest saanud Euroopas ja USA-s tunnustatud antibiootikumravi meetod ning faagiviirused on unustatud. "Bakterisööjate" uuringud jätkusid alles NSV Liidus.

Miks nad praegu bakteriofaagidest räägivad?

Sest antibiootikumid on kaotamas. Inimesed on nendega harjunud, tajuvad neid kui ohutuid ravimeid, mida saab "ennetamiseks" võtta. Selle tulemusena muutuvad üha ohtlikumad bakterid antibiootikumide suhtes resistentseks ja lakkavad neile reageerimast.

WHO on juba mitu aastat nimetanud antibiootikumiresistentsust üheks kõige tõsisemaks ohuks inimeste tervisele.

Inimesed võivad peagi avastada, et tavalised ja usaldusväärsed ravimid on muutunud mannekeeniks. On oht, et isegi kurguvalu või bakteriaalne keskkõrvapõletik muutuvad taas surmaga lõppevateks infektsioonideks, millele pole ravivat.

Teoreetiliselt ei takista miski uute antibiootikumide teket, mille suhtes bakteritel pole veel resistentsust välja kujunenud. Kuid sellised arengud võtavad aastaid või isegi aastakümneid.

Sellistes tingimustes võivad bakteriofaagid saada need, mis aitavad maailmal ulatuslikust meditsiinilisest kriisist üle saada. Viirusepõhiseid ravimeid saab luua palju kiiremini ja odavamalt. Bakteriofaagid: tuleviku ravim kui antibiootikumid. Kuid peamine on see, et bakteriofaagid on võimelised sihtbakterit järgides muutuma, mis tähendab, et sellised ravimid jäävad tõhusaks.

Kas bakteriofaagid võivad antibiootikume täielikult asendada?

Ei, vähemalt mitte veel. Sellel on mitu põhjust.

Bakteriofaagid pole ikka veel hästi teada

Bakteriofaagid: ravikontseptsioon mitme ravimi suhtes resistentsete bakterite vastu on endiselt puudulikud autoriteetsetest suuremahulistest uuringutest, mis kinnitaksid faagiravi tõhusust ja ohutust.

Lisaks on eri riikide reguleerivad asutused kahtlustavad ideed kasutada viiruseid raviks. Näiteks USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) kiitis heaks ainult 2019. aasta veebruaris FDA kinnitab bakteriofaagi uuringu, mis on esimene intravenoosse bakteriofaagi kliiniline uuring.

Ühel päeval tõenäoliselt lihtsustatakse faagitoodete sertifitseerimis- ja litsentsimisprotsess. Kuid see hetk pole veel saabunud.

Bakteriofaagidel on liiga kitsas spetsialiseerumine

Üks laia toimespektriga antibiootikum võib ravida mitut bakteriaalset infektsiooni. Kuid bakteriofaagid on snaiprid: nad hävitavad sihikindlalt ainult ühte tüüpi baktereid. Seetõttu peate iga haiguse põhjustaja jaoks valima oma faagi.

Pealegi on haiguste bakteriaalsed komponendid piirkonniti ja mõnikord isegi inimeseti erinevad. Selle tulemusena võib Venemaal ja näiteks Itaalias 10 inimesel sama kurguvalu ravimiseks vaja minna 10 erinevat bakteriofaagi või nende kompleksset kokteili.

Tänapäeval on töötavate antibiootikumide mitmekülgsus ja efektiivsus mõnevõrra kõrgem.

Bakteriofaagid näivad kõige paremini toimivat koos antibiootikumidega

Raku- ja loomkultuuridega tehtud katsed näitavad faagi – antibiootikumide sünergiat hilinenud lüüsi kaudu, et kui bakteriofaage ja antibiootikume kasutatakse samaaegselt, ületab nende kogumõju iga ravimi toimete summa eraldi. Seda vastastikust tugevdamist nimetatakse sünergiaks.

Seni pole veenvaid tõendeid selle kohta, et sünergia avaldub inimestes. Kuid teadlased on koos tugevama suhtes optimistlikud? Faagi – antibiootikumide sünergia väljavaated faagiteraapia kliinilistes rakendustes, et see on vältimatu.

Ühes uuringus suutis Pseudomonas aeruginosa bakteriofaagi OMKO1 bakteriofaagiga nakatunud aorditransplantaadi faagiravi koos antibiootikumi tseftasidiimiga vabastada superinfektsioonist patsiendi, keda oli mitu aastat ebaõnnestunud traditsiooniliste antibiootikumidega ravitud.

Seega bakteriofaagid suure tõenäosusega antibiootikume ei asenda. Need ravimid täiendavad üksteist, et muuta bakteriaalsete haiguste ravi kiiremaks ja tõhusamaks.