KUI ANTIBIOOTIKUMID EBAõNNESTUVAD, VõIVAD DOMINEERIDA BAKTERIT SööVAD VIIRUSED

Antibiootikumidele resistentsed bakterid võivad põhjustada väga raskesti ravitavaid nakkusi ja mõnikord võivad need ohustada inimese elu. Kuid loominguline uus lähenemisviis võib pakkuda tugevat relva nende "superbugide" vastu.

Bakteriofaagid (kujutatud ülal) on viirused, mis võivad nakatada ja hävitada baktereid. Kas nad saaksid vastata antibiootikumiresistentsusele?

Hiljutine mitmete teaduslike aruannete avaldamine, mis viitab sellele, et paljudel bakterijoontel tekib antibiootikumiresistentsus, viitab ülemaailmse kriisi tekkimisele.

Kuna üha enam ohtlikke baktereid ei reageeri tugevatele antibiootikumidele, on teadlased hakanud otsima alternatiivseid vahendeid nende "superbugide" vastu võitlemiseks.

Hiljutistes uuringutes on uuritud mõnede antibiootikumiresistentsete bakterite vastaste üllatavate ravimeetodite kasulikkust, sealhulgas Iirimaa pinnases elava konkreetse bakteri kasutamist ja uute ravimikombinatsioonide katsetamist.

Nüüd annavad Pennsylvania Pittsburghi ülikooli teadlased ja MD Chevy Chase'i Howard Hughesi meditsiiniinstituudi (HHMI) tõendid selle kohta, et teistsugune lähenemine võib pakkuda tõhusat viisi ohtlike bakteriaalsete infektsioonide vastu võitlemiseks.

Pittsburghi ülikoolis ja HHMI-s töötav prof Graham Hatfull ja tema meeskond on uurinud bioloogiliste nakkusetekitajate tüüpi, mida nimetatakse bakteriofaagideks või lihtsalt faagideks.

Bakteriofaagid - nimi, mis sõna otseses mõttes tähendab "bakterite söömist" - on viirused, mis on suunatud erinevatele bakteritüvedele, nakatavad ja hävitavad neid. Varasemad prof Hatfulli kaasautorid viitavad sellele, et planeedil on hinnanguliselt 1031 bakteriofaagi osakest.

Erinevad faagid on suunatud erinevatele bakteritüvedele. Sel põhjusel võib katse- ja veaülesande esitamisel proovile panna, milline agent sobib millise bakteriga.

Vana idee taaselustamine

Bakteriofaagide kasutamine nakkuste vastu võitlemiseks ei ole lähenemisviis, mida nimetatakse faagiteraapiaks, sugugi uus idee. Tegelikult on see mõte olnud teadlaste radaritel juba ligi 100 aastat.

Briti, Prantsuse ja Venemaa teadlased katsetasid faagidega juba 20. sajandi alguses kliinilises keskkonnas.

Teadlased selgitavad siiski, et esialgne entusiasm faagiteraapia potentsiaali osas langes paljude aastate jooksul. See oli osaliselt tingitud teadlaste sel ajal piiratud teadmistest ja teaduslikest ressurssidest.

Nüüd võib huvi faagiuuringute vastu taas suureneda tänu ühele hiljutisele terapeutilisele edule.

Prof Hatfull ja meeskond selgitavad ajakirjas ilmuvas õppekirjas Loodusmeditsiin - et hoolikalt valitud faagide abil suutsid nad ravida raskekujulist nakkust, mida koges 15-aastane patsient, kellel oli keeruline haiguslugu.

Patsiendil oli tsüstiline fibroos, ravimatu geneetiline seisund, mis põhjustab paksu lima kogunemist, eriti - kuigi mitte ainult - kopsudesse. See omakorda põhjustab vastuvõtlikkust infektsioonidele.

2017. aastal esitlesid nad Suurbritannias Londonis Great Ormond Streeti haiglas (GOSH) topelttransplantaadi siirdamist.

Kuid mitte kaua pärast protseduuri märkasid patsiendi arstid, et operatsioonihaav näis punane ja toores, et neil oli maksainfektsioon ja nende kehale oli moodustunud mitu sõlme. Need sõlmed sisaldasid baktereid, mis üritasid naha kaudu "pinnale jõuda".

Viiruste kasutamine bakterite ründamiseks

Teadlased tegid GOSH-i arstidega koostööd bakteriofaagide otsimiseks, mis ründaksid konkreetseid bakteritüvesid, mis nakatasid kõnealust 15-aastast patsienti ja veel ühte tsüstilise fibroosiga noort inimest. Teine patsient oli samuti kaks korda kopsu siirdatud ja saanud raske infektsiooni.

Teadlased vastasid arstide pöördumistele; kaks noort patsienti ei reageerinud ühelegi saadud antibiootikumile.

Teadlased märgivad, et need nakkused ei olnud uued; patsiendid olid neid esmakordselt välja töötanud aastaid varem, kuid hoidsid neid kontrolli all kuni operatsioonideni, mil nad ohtlikult süttisid.

"Need vead ei reageerinud antibiootikumidele. Need on väga ravimiresistentsed bakteritüved, ”ütleb prof Hatfull. Niisiis, selgitab ta, otsustasid teadlased proovida "bakteriofaagide kasutamist antibiootikumidena - millekski, mida saaksime kasutada nakkust põhjustavate bakterite hävitamiseks".

Prof Hatfulli peamised huvid on faagide uurimine ja tuberkuloosi (TB), mis on peamiselt kopsudesse settiv bakteriaalne infektsioon, ravi. Tema Londonis elavad kolleegid võtsid ühendust, sest nagu juhtus, olid mõlemal nende noorel patsiendil Mycobacterium'i tüved, mis on samuti seotud tuberkuloosiga, nakatunud.

Arstid saatsid prof Hatfulli proovid patsientide nakkuste eest vastutavatest bakteritüvedest, et tema ja tema kaastöötajad saaksid tuvastada, millised faagid suudaksid neid rünnata ja hävitada.

Mõne kuu jooksul leidsid nad faagikomplekti, mis võiks sobida ühte patsienti nakatavate bakteritega. See esialgne avastus tuli aga liiga hilja; patsient oli samal kuul varem surnud.

Kaardistamata territoorium

Kui tuli tuvastada faagid, mis võivad 15-aastast patsienti aidata, ei olnud otsing nii sujuv. Alustuseks leidis meeskond kolm potentsiaalselt kasulikku bakteriofaagi. Kuid selgus, et ainult üks oli efektiivne suunatud bakterite nakatamisel.

Lahendus, mille prof Hatfull ja meeskond siis välja mõtlesid, oli kahe vähem efektiivse faagi genoomi muutmine, et need oleksid täielikult efektiivsed rünnakuks vajalike bakterite vastu.

Kui nad leidsid segu, mis oli nii tõhus kui ka ohutu, suhtlesid nad arstidega, kes seejärel manustasid seda patsiendile kaks korda päevas. Iga annus sisaldas miljard faagi osakest.

Pärast 6 nädalat pärast seda uuenduslikku ravi nägid arstid, et patsiendi maksainfektsioon oli kõik kadunud. Praegu teatavad arstid, et märgulampidest on järel vaid paar.

Prof Hatfull ja tema meeskond tunnevad erilist heameelt asjaolu üle, et nende sihitud bakterid pole seni välja töötanud resistentsust faagide suhtes, mida teadlased nende rünnakuks kasutasid. See tähendab, et see lähenemine võib olla selline, mida arstid saaksid jätkata raskete, resistentsete infektsioonide ravimisel.

Sellest hoolimata märgivad teadlased, et üksikute bakteriaalsete infektsioonide raviks on õige välja selgitada õige faagisegu. Parimate faagiteraapiate leidmiseks tuleb veel palju tööd teha.