Какво представляват бактериофагите и защо са по-добри от антибиотиците

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

Този обещаващ начин за преодоляване на глобалната заплаха за човечеството все още се нуждае от изследвания.

Какво представляват бактериофагите

Бактериофаги Бактериофагите: Концепция за терапия срещу множество лекарства - устойчиви бактерии са вируси, които убиват бактериите, но не увреждат други живи организми.

Коренът "-phagos-" в превод от древногръцки означава "поглъщам". Всъщност по този начин работят тези специфични вируси. Те проникват в бактерията, "заразяват" я и заменят бактериалния геном със свой. Така микробът губи способността си да се размножава. Вместо това той започва да произвежда все повече и повече бактериофаги, които бавно унищожават цялата колония от бактерии.

Понякога бактериофагите се наричат просто фаги и тяхното използване под формата на таблетки или инжекции за борба с патогенните бактерии е фаготерапия или фаготерапия.

Точно като антибиотиците, бактериофагите са антибактериални агенти. Като цяло те вършат една и съща работа – убиват бактериите, но я правят по различни начини.

Как бактериофагите се различават от антибиотиците

Антибиотиците съдържат химикали, които убиват бактериите или предотвратяват тяхното размножаване. Това е плюс.

Сега минусите. Първо, всеки антибиотик е ефективен само срещу един или няколко вида патогенни микроорганизми. Второ, бактериите, тъй като са живи, са в състояние да се адаптират към действието на лекарството и в крайна сметка губят чувствителността си към него. Тоест се развива неприятна ситуация: приемате антибиотик, но не можете да излекувате бактериалната инфекция. Тази резистентност на микробите към антибактериални агенти се нарича антибиотична резистентност.

Всеки тип бактериофаг (а има милиони от тях) също е ефективен Бактериофаги: Концепция за терапия срещу множество лекарства - Резистентни бактерии само срещу „своя собствен“тип бактерии. Но процес, подобен на антибиотичната резистентност, не възниква, когато те взаимодействат с микроби, тъй като бактериофагите са вируси и могат да променят фаговата терапия в постантибиотичната ера. Когато бактерията се адаптира и спре да позволява на вируса да достигне до генома, фагът може да намери нов „ключ“за нея – и да постигне целта си.

Защо антибиотиците са известни, но бактериофагите не са много добре

Това е пример за историческа несправедливост.

Като цяло, фаготерапията се появява дори по-рано от лечението с антибиотици. Още в края на 19-ти век редица учени, включително руският микробиолог Николай Гамалея, чието име носи Националния изследователски център по епидемиология и микробиология, откриват бактериофагната терапия, че определени вещества, съдържащи се, например, в речната вода, показват силно изразени антимикробна активност.

През 1917 г. микробиолог от базирания в Париж Пастьор институт Феликс д'Ерел каза на света, че тези вещества се оказват специфични вируси - същите бактериофаги. Ученият открива в Епосът на фаговата терапия, че фагите винаги се появяват в изпражненията на пациенти с дизентерия, преди пациентите да се оправят.

D'Herelle постави проба от изпражнения, съдържащи дизентериен бацил, в паничка на Петри. Той добави там проба, взета от възстановяващ се пациент, и след няколко дни установи, че дизентерийната бактерия е изчезнала. „Разтваря се като захар във вода!“- описва наблюденията си изследователят към Епосът на фаготерапията.

Въз основа на откритите бактериофаги ученият прави Phage като антимикробен агент: еретичните теории на d'Herelle и тяхната роля в упадъка на профилактиката на фаги на Запад инжекции и суспензии, които той започва да прилага на пациенти с дизентерия. Още през 20-те години на миналия век фаготерапията се използва за успешно лечение не само на това заболяване, но и на коремен тиф, холера, стафилококови инфекции на кожата и костите и сепсис.

Бактериофагите завладяха света като антибактериално средство. Те са били използвани в най-големите болници в Европа и САЩ, а в СССР благодарение на d'Herelle е създадена лаборатория за производство на такива лекарства от Страната история на фаговата терапия. Но през 40-те години на миналия век световната „фагеомания“спря.

Една от причините беше развитието на науката. По-специално, изискванията за качество на научните трудове рязко се повишиха. И д'Ерел и неговите последователи бяха небрежни към това: те не проведоха изследването напълно правилно, направиха грешки в описанието на биологичните и физиологичните процеси.

Освен това по същото време е създаден първият антибиотик на базата на пеницилин. Авторите на лекарството подходиха по-съвестно към изследването. В резултат на това антибиотиците се превърнаха в признат метод за антибиотична терапия в Европа и Съединените щати, а фаговите вируси бяха забравени. Изследванията на "бактериоядците" продължават само в СССР.

Защо точно сега говорят за бактериофаги?

Защото антибиотиците губят позиции. Хората са свикнали с тях, възприемат ги като безопасни лекарства, които могат да се приемат „за профилактика“. В резултат на това все повече и повече опасни бактерии стават резистентни към антибиотиците и спират да реагират на тях.

От няколко години СЗО определя антибиотичната резистентност като една от най-сериозните заплахи за човешкото здраве.

Хората скоро може да открият, че обичайните и надеждни лекарства са се превърнали в манекен. Съществува риск дори възпалено гърло или бактериален среден отит отново да се превърнат в фатални инфекции, за които няма лечение.

Теоретично нищо не пречи на създаването на нови антибиотици, към които бактериите все още не са развили резистентност. Но такова развитие отнема години или дори десетилетия.

При такива условия бактериофагите могат да се превърнат в това, което ще помогне на света да преодолее мащабна медицинска криза. Лекарствата на базата на вируси могат да бъдат създадени много по-бързо и по-евтино Бактериофаги: лекарството на бъдещето от антибиотиците. Но основното е, че бактериофагите могат да се променят след целевата бактерия, което означава, че такива лекарства ще останат ефективни.

Могат ли бактериофагите да заменят напълно антибиотиците?

Не, поне не още. Има няколко причини за това.

Бактериофагите все още не са добре разбрани

Бактериофаги: Концепция за терапия срещу устойчиви на множество лекарства бактерии все още липсва в авторитетни широкомащабни проучвания, които да потвърдят ефикасността и безопасността на фаговата терапия.

Освен това регулаторните органи в различни страни са подозрителни към идеята за използване на вируси за лечение. Например, Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) одобри FDA одобрява бактериофагите, първото клинично изпитване на интравенозен бактериофаг, едва през февруари 2019 г.

Един ден процесът на сертифициране и лицензиране на фагови продукти вероятно ще бъде опростен. Но този момент все още не е дошъл.

Бактериофагите имат твърде тясна специализация

Един широкоспектърен антибиотик може да лекува множество бактериални инфекции. Но бактериофагите са снайперисти: те целенасочено унищожават само един вид бактерии. Следователно, за всеки причинител на заболяването, трябва да изберете свой собствен фаг.

Освен това бактериалните компоненти на болестите се различават от регион до регион, а понякога дори от човек на човек. В резултат на това, за да се излекува една и съща болка в гърлото при 10 души в Русия и, например, в Италия, може да са необходими 10 различни бактериофаги или сложен коктейл от тях.

Днес гъвкавостта и ефективността на работещите антибиотици е малко по-висока.

Бактериофагите изглежда работят най-добре в комбинация с антибиотици

Експерименти върху клетъчни и животински култури показват фаг-антибиотична синергия чрез отложен лизис, че ако бактериофагите и антибиотиците се използват едновременно, общият им ефект надвишава сумата от ефектите на всяко лекарство поотделно. Това взаимно подсилване се нарича синергия.

Засега няма убедителни доказателства, че синергията ще се прояви при хората. Но учените са оптимисти за Stronger заедно? Перспективи за фаг-антибиотична синергия в клиничните приложения на фаговата терапия, че това е неизбежно.

В едно проучване, лечението с Phage на аортна присадка, заразена с Pseudomonas aeruginosa, бактериофаг OMKO1, комбиниран с антибиотика цефтазидим, успя да облекчи пациент от суперинфекция, който е бил неуспешно лекуван с традиционни антибиотици в продължение на няколко години.

Така че бактериофагите най-вероятно няма да заменят антибиотиците. Тези лекарства ще се допълват взаимно, за да направят лечението на бактериални заболявания по-бързо и по-ефективно.