Tam, kde zlyhávajú antibiotiká, môžu prevažovať vírusy „konzumujúce baktérie“
Baktérie rezistentné na antibiotiká môžu spôsobiť infekcie, ktoré sa liečia veľmi ťažko, a niekedy môžu ohroziť život človeka. Nový kreatívny prístup však môže ponúknuť účinnú zbraň proti týmto „superbugom“.
Nedávne zverejnenie niekoľkých vedeckých správ naznačujúcich, že u mnohých bakteriálnych vlákien sa vytvára rezistencia na antibiotiká, poukazuje na vznik globálnej krízy.
Pretože stále viac a viac nebezpečných baktérií nereaguje na silné antibiotiká, začali vedci hľadať alternatívne prostriedky na boj proti týmto „superbugom“.
Posledné štúdie skúmali užitočnosť niektorých prekvapivých terapií proti antibiotikám rezistentným baktériám, vrátane použitia špecifickej baktérie žijúcej v írskej pôde a experimentovania s novými kombináciami liekov.
Teraz vedci z University of Pittsburgh v Pensylvánii a Howard Hughes Medical Institute (HHMI) v Chevy Chase, MD, poskytujú dôkazy, že odlišný prístup môže ponúknuť efektívny spôsob boja proti nebezpečným bakteriálnym infekciám.
Profesor Graham Hatfull, ktorý pracuje na univerzite v Pittsburghu a na HHMI, spolu so svojím tímom študoval typ biologického infekčného agensa nazývaného „bakteriofágy“ alebo jednoducho „fágy“.
Bakteriofágy - názov, ktorý v doslovnom preklade znamená „požieranie baktérií“ - sú vírusy, ktoré sa zameriavajú, infikujú a ničia rôzne kmene baktérií. Predchádzajúci výskum, ktorého spoluautorom je profesor Hatfull, naznačuje, že na planéte sa nachádza odhadom 1031 častíc bakteriofágov.
Rôzne fágy sú však zamerané na rôzne bakteriálne kmene. Z tohto dôvodu môže byť identifikácia toho, ktoré činidlo sa zhoduje s ktorou baktériou, náročnou úlohou pri pokusoch a omyloch.
Oživenie starého nápadu
Prístup bakteriofágov na potlačenie infekcií nie je v žiadnom prípade nový nápad, ktorý sa nazýva „fágová terapia“. V skutočnosti je táto predstava na radaroch výskumníkov takmer 100 rokov.
Britskí, francúzski a ruskí vedci experimentovali s fágmi v klinickom prostredí už na začiatku 20. storočia.
Vedci však vysvetľujú, že počiatočné nadšenie týkajúce sa potenciálu fágovej terapie na mnoho rokov opadlo. Bolo to čiastočne kvôli obmedzeným znalostiam a vedeckým zdrojom, ktoré mali výskumníci v tom čase k dispozícii.
Teraz sa však môže záujem o fágový výskum znovu objaviť v plnej sile vďaka jednému nedávnemu terapeutickému úspechu.
Prof. Hatfull a tím vysvetľujú - v študijnej práci, ktorá sa objavuje v časopise Prírodná medicína - že pomocou starostlivo vybraných fágov boli schopní liečiť ťažkú infekciu u 15-ročného pacienta so zložitou anamnézou.
Pacient mal cystickú fibrózu, nevyliečiteľný genetický stav, ktorý spôsobuje hromadenie hustého hlienu, najmä - aj keď nielen - v pľúcach. To zase vedie k náchylnosti na infekcie.
V roku 2017 sa vo Veľkej nemocnici v Ormond Street (GOSH) v Londýne vo Veľkej Británii podrobili dvojitej transplantácii pľúc.
Avšak nedlho po zákroku si lekári pacienta všimli, že operačná rana vyzerá červeno a surovo, že má infekciu pečene a že sa im na tele vytvorí niekoľko uzlíkov. Tieto uzliny obsahovali baktérie, ktoré sa pokúšali „povrchovať“ cez kožu.
Používanie vírusov na napadnutie baktérií
Vedci spolupracovali s lekármi na GOSH pri hľadaní bakteriofágov, ktoré by napádali konkrétne bakteriálne kmene infikujúce dotyčného 15-ročného pacienta, ako aj ďalšieho mladého človeka s cystickou fibrózou. Druhý pacient tiež podstúpil dvojitú transplantáciu pľúc a mal ťažkú infekciu.
Vedci odpovedali na odvolania lekárov; dvaja mladí pacienti nereagovali na žiadne z antibiotík, ktoré dostali.
Vedci poznamenávajú, že tieto infekcie neboli nové; pacienti ich vyvinuli prvýkrát pred mnohými rokmi, ale držali ich pod kontrolou až do svojich operácií, keď nebezpečne vzplanuli.
"Tieto chyby nereagovali na antibiotiká." Sú to vysoko rezistentné kmene baktérií, “hovorí profesor Hatfull. Vysvetľuje teda, že vedci sa rozhodli vyskúšať „[použitie] bakteriofágov ako antibiotík - ako niečoho, čo by sme mohli použiť na ničenie baktérií spôsobujúcich infekciu“.
Hlavným záujmom profesora Hatfulla je štúdium fágov a liečba tuberkulózy (TB), čo je bakteriálna infekcia, ktorá sa usadzuje hlavne v pľúcach. Jeho kolegovia z Londýna sa skontaktovali, pretože sa stalo, že obaja ich mladí pacienti mali infekcie spôsobené kmeňmi Mycobacterium, ktoré sa tiež podieľajú na TBC.
Lekári poslali profesorovi Hatfullovi vzorky bakteriálnych kmeňov zodpovedných za infekcie pacientov, aby mohol on a jeho spolupracovníci zistiť, ktoré fágy by boli schopné ich napadnúť a zničiť.
V priebehu niekoľkých mesiacov našli sadu fágov, ktoré by sa mohli zhodovať s baktériami infikujúcimi jedného z pacientov. Tento prvotný objav však prišiel príliš neskoro; pacient zomrel v tom istom mesiaci skôr.
„Nezmapované územie“
Pokiaľ išlo o identifikáciu fágov, ktoré by mohli pomôcť 15-ročnému pacientovi, hľadanie nebolo také plynulé. Najskôr tím našiel tri potenciálne užitočné bakteriofágy. Ukázalo sa však, že iba jeden bol účinný pri infikovaní cieľových baktérií.
Riešením, s ktorým potom profesor Hatfull a tím prišli, bola modifikácia genómov dvoch menej efektívnych fágov tak, aby boli plne účinné proti baktériám, ktoré potrebovali napadnúť.
Keď identifikovali zmes, ktorá bola účinná a bezpečná, spojili sa s lekármi, ktorí ju potom podávali pacientovi dvakrát denne. Každá dávka obsahovala miliardu častíc fágu.
Po 6 týždňoch tejto inovatívnej liečby lekári zistili, že infekcia pečene pacienta takmer vymizla. Lekári v súčasnosti uvádzajú, že z kontrolných uzlín zostalo iba pár.
Prof. Hatfull a jeho tím sú obzvlášť spokojní so skutočnosťou, že baktérie, na ktoré sa zamerali, si zatiaľ nevyvinuli odolnosť voči fágom, ktoré na ne vedci použili. To znamená, že tento prístup môže byť prístup, ktorý by lekári mohli naďalej používať pri liečbe závažných rezistentných infekcií.
Vedci napriek tomu poznamenávajú, že je stále náročné nájsť správnu zmes fágov na liečbu jednotlivých bakteriálnych infekcií. Je potrebné vykonať ešte veľa práce, pokiaľ ide o hľadanie najlepších fágových terapií.
"Sme akosi na nezmapovanom území."
Graham Hatfull
