Ja antibiotikas neizdodas, var dominēt “baktēriju ēšanas” vīrusi
Antibiotiku rezistentās baktērijas var izraisīt infekcijas, kuras ir ļoti grūti ārstējamas, un dažreiz tās var apdraudēt cilvēka dzīvību. Tomēr jauna radoša pieeja var piedāvāt spēcīgu ieroci pret šīm “superbugām”.
Nesen publicētā vairāku zinātnisko ziņojumu publikācija, kas vedina domāt, ka daudziem baktēriju pavedieniem rodas rezistence pret antibiotikām, norāda uz globālas krīzes rašanos.
Tā kā arvien vairāk bīstamo baktēriju nereaģē uz spēcīgajām antibiotikām, pētnieki ir sākuši meklēt alternatīvus līdzekļus cīņai ar šīm “superbugs”.
Jaunākie pētījumi ir pētījuši dažu pārsteidzošu terapiju lietderību pret antibiotikām rezistentām baktērijām, tostarp izmantojot īpašu baktēriju, kas dzīvo Īrijas augsnē, un eksperimentējot ar jaunām zāļu kombinācijām.
Tagad Pitsburgas universitātes Pensilvānijā un Hovarda Hjūza Medicīnas institūta (HHMI) pētnieki Chevy Chase, MD, sniedz pierādījumus tam, ka atšķirīga pieeja var piedāvāt efektīvu veidu, kā apkarot bīstamas bakteriālas infekcijas.
Prof. Greiems Hatfulls, kurš strādā Pitsburgas universitātē un HHMI, un viņa komanda ir pētījuši bioloģisko infekcijas izraisītāju veidu, ko sauc par “bakteriofāgiem” vai vienkārši “fāgiem”.
Bakteriofāgi - nosaukums, kas burtiski nozīmē "baktēriju ēšana" - ir vīrusi, kas vērsti uz dažādiem baktēriju celmiem, tos inficē un iznīcina. Iepriekšējie pētījumi, kuru līdzautors ir prof. Hatfull, liecina, ka uz planētas ir aptuveni 1031 bakteriofāga daļiņas.
Tomēr dažādi fāgi ir vērsti uz dažādiem baktēriju celmiem. Šī iemesla dēļ, nosakot, kurš aģents atbilst kādai baktērijai, tas var būt izaicinājums izmēģinājumu un kļūdu veikšanai.
Atdzīvināt vecu ideju
Izmantojot bakteriofāgus, lai cīnītos pret infekcijām, pieeja, ko sauc par “fāgu terapiju”, nebūt nav jauna ideja. Faktiski šis jēdziens pētnieku radaros ir bijis gandrīz 100 gadus.
Britu, franču un krievu zinātnieki jau 20. gadsimta sākumā eksperimentēja ar fāgiem klīniskā vidē.
Tomēr zinātnieki paskaidro, ka sākotnējais entuziasms par fāgu terapijas potenciālu daudzus gadus samazinājās. Daļēji tas bija saistīts ar ierobežotajām zināšanām un zinātniskajiem resursiem, kas tajā laikā bija pieejami pētniekiem.
Tomēr tagad, pateicoties vienam nesenam terapeitiskam panākumam, interese par fāgu izpēti var atkal palielināties.
Prof. Hatfulls un komanda paskaidro - pētījumā, kas parādās žurnālā Dabas medicīna - ka, izmantojot rūpīgi atlasītus fāgus, viņi spēja ārstēt smagu infekciju, ar kuru saskārās 15 gadus vecs pacients ar sarežģītu slimības vēsturi.
Pacientam bija cistiskā fibroze, neārstējama ģenētiska slimība, kas izraisa biezu gļotu uzkrāšanos, īpaši - kaut arī ne tikai - plaušās. Tas savukārt noved pie uzņēmības pret infekcijām.
2017. gadā viņi ieradās Great Ormond Street Hospital (GOSH) Londonā, Lielbritānijā, lai veiktu dubultu plaušu transplantāciju.
Tomēr neilgi pēc procedūras pacienta ārsti pamanīja, ka operācijas brūce izskatās sarkana un neapstrādāta, ka viņiem ir aknu infekcija un uz ķermeņa ir izveidojušies vairāki mezgliņi. Šajos mezglos bija baktērijas, kuras mēģināja “virspusē” nokļūt caur ādu.
Vīrusu izmantošana baktēriju uzbrukumiem
Zinātnieki sadarbojās ar GOSH ārstiem, lai meklētu bakteriofāgus, kas uzbruktu konkrētiem baktēriju celmiem, kas inficē attiecīgo 15 gadus veco pacientu, kā arī citu jaunu cilvēku ar cistisko fibrozi. Arī otram pacientam tika veikta divkārša plaušu transplantācija un smaga infekcija.
Pētnieki atbildēja uz ārstu aicinājumiem; abi jaunie pacienti nereaģēja uz nevienu no saņemtajām antibiotikām.
Šīs infekcijas, kā atzīmē pētnieki, nebija jaunas; pacienti tos pirmo reizi bija attīstījuši daudzus gadus iepriekš, taču viņi tos bija kontrolējuši līdz operācijām, kad tās bīstami uzliesmoja.
"Šīs kļūdas nereaģēja uz antibiotikām. Tie ir ļoti izturīgi pret zālēm baktēriju celmi, ”saka profesors Hatfulls. Tātad, viņš paskaidro, zinātnieki nolēma izmēģināt “bakteriofāgu izmantošanu kā antibiotikas - kā kaut ko tādu, ko mēs varētu izmantot, lai iznīcinātu baktērijas, kas izraisa infekciju”.
Prof. Hatfullas galvenās intereses ir fāgu izpēte un tuberkulozes (TB), kas ir bakteriāla infekcija, kas galvenokārt nosēžas plaušās, ārstēšana. Viņa Londonā dzīvojošie kolēģi sazinājās, jo, kā tas notika, abiem viņu mazajiem pacientiem bija infekcijas, ko izraisīja Mycobacterium celmi, kas arī ir iesaistīti TB.
Ārsti nosūtīja profesoram Hatfullam baktēriju celmu paraugus, kas ir atbildīgi par pacientu infekcijām, lai viņš un viņa līdzstrādnieki varētu noteikt, kuri fāgi spētu tiem uzbrukt un iznīcināt.
Dažu mēnešu laikā viņi atrada fāžu komplektu, kas varētu atbilst baktērijām, kas inficē vienu no pacientiem. Tomēr šis sākotnējais atklājums nāca par vēlu; pacients bija miris agrāk tajā pašā mēnesī.
‘Nekartota teritorija’
Kad bija jānosaka fāgi, kas varētu palīdzēt 15 gadus vecam pacientam, meklēšana nebija tik raita. Sākumā komanda atrada trīs potenciāli noderīgus bakteriofāgus. Tomēr izrādījās, ka tikai viens efektīvi inficēja mērķa baktērijas.
Pēc tam prof. Hatfulls un komanda nāca klajā ar risinājumu modificēt divu mazāk efektīvo fāžu genomus, lai padarītu tos pilnībā efektīvus pret baktērijām, kas tām vajadzīgas uzbrukumam.
Kad viņi bija identificējuši efektīvu un drošu maisījumu, viņi sazinājās ar ārstiem, kuri pēc tam divas reizes dienā to ievadīja pacientam. Katrā devā bija miljards fāga daļiņu.
Pēc 6 nedēļām pēc šīs novatoriskās ārstēšanas ārsti redzēja, ka pacienta aknu infekcija ir pazudusi. Pašlaik ārsti ziņo, ka ir palikuši tikai daži no indikatora mezgliem.
Prof. Hatfulls un viņa komanda ir īpaši priecīgi par to, ka baktērijas, uz kurām viņi vērsušies, līdz šim nav attīstījuši pretestību fagiem, kurus pētnieki izmantoja, lai tām uzbruktu. Tas nozīmē, ka šī pieeja var būt tāda, kuru ārsti varētu turpināt izmantot smagu, izturīgu infekciju ārstēšanā.
Neskatoties uz to, zinātnieki atzīmē, ka joprojām ir grūti noteikt pareizo fāgu maisījumu atsevišķu bakteriālu infekciju ārstēšanai. Liels darbs vēl jāveic, lai atrastu labākās fāgu terapijas.
"Mēs atrodamies nezināmā teritorijā."
Prof. Graham Hatfull
