Po 2 metų kovos - galiausiai moteriai į žaizdą buvo specialiai suleisti virusai ir rezultatas fantastiškas

Eksperimentinė terapija buvo susijusi su bakterijas užkrečiančiais virusais, vadinamais bakteriofagais. Nors vien antibiotikai nepadėjo išgydyti pacientės infekcijos, antibiotikų ir bakteriofagų terapijos derinys, atrodo, padarė savo, teigiama naujame pranešime apie šį atvejį, kuris paskelbtas žurnale „Nature Communications“.

Praėjus kelioms dienoms po gydymo, pacientės žaizda jau buvo sausa (t.y. iš žaizdos nebesisunkė pūliai), o odos spalva keitėsi iš pilkšvos į rausvą, pasakoja pagrindinė tyrimo autorė, CUB-Erasme ligoninės Briuselyje (Belgija) vidaus ligų ir infekcinių ligų specialistė daktarė Anaïs Eskenazi.

Praėjus trims mėnesiams po gydymo bakteriofagais, gydytojai nerado jokių liekamųjų superbakterijos požymių, o pacientės žaizda ir toliau gijo. O per trejus metus nuo gydymo bakterinė infekcija nebeatsinaujino.

„Manau, kad tai įtikinamas įrodymas, jog galima pasiekti antibiotikų ir bakteriofagų sinergiją“ – t.y. kad bakteriofagai ir vaistai veikia kartu ir veiksmingiau naikina superbakterijas, sako tyrime nedalyvavęs Jeilio universiteto (JAV) ekologijos ir evoliucinės biologijos profesorius Paulas Turneris. Toks sinergetinis poveikis buvo pastebėtas ir ankstesniuose tyrimuose, įskaitant ir paties P.Turnerio darbą – o naujajame pranešime apie atvejį pateikiama daugiau įrodymų, kad šis poveikis gali būti naudingas žmonėms.

Bakteriofagų ir antibiotikų sinergija

Pasak 2017 m. žurnale „World Journal of Gastrointestinal Pharmacology and Therapeutics“ paskelbto pranešimo, pirmą kartą koncepcija panaudoti virusus bakterijų naikinimui kilo daugiau nei prieš šimtmetį – ir dar beveik dešimtmetį prieš 1928 m. atrandant peniciliną.

Tačiau tuo metu mokslininkų supratimas apie bakteriofagus buvo ribotas, o atradus antibiotikus ir pradėjus juos gaminti farmaciniu būdu, bakteriofagų terapijos sritis iš esmės buvo apleista. Tačiau įvairios mokslinių tyrimų grupės buvusioje Sovietų Sąjungoje ir Rytų Europoje toliau tyrinėjo fagoterapiją ir atliko bandymus su žmonėmis, kurie buvo nevienodai sėkmingi.

Pastarąjį dešimtmetį vėl susidomėta fagoterapija – nes mokslininkai pradėjo ieškoti naujų strategijų, kaip kovoti su antibiotikams atspariomis superbakterijomis. Viena iš problemų yra ta, kad bakteriofagų terapija nėra patikima – kaip bakterijos gali evoliucionuoti, kad įveiktų antibiotikus, taip jos gali išvystyti atsparumą ir konkretiems bakteriofagams, teigiama 2021 m. pranešime, publikuotame žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

Skirtumas tas, kad bakteriofagai gali lengvai evoliucionuoti, kad įveiktų šį atsparumą – ir toliau kovotų su superbakterijomis. Be to, bakterijos negali lengvai apsikeisti atsparumo bakteriofagams genais, kaip tai daro su atsparumo antibiotikamss genais, pažymi P.Turneris.

Atsižvelgdami į tai, mokslininkai dabar tiria, kaip galima panaudoti bakteriofagų genetinį lankstumą kovojant su superbakterijomis. Naujajame tyrime pateikiamas pavyzdys, kaip bakteriofagus galima „išmokyti“ labai efektyviai naikinti konkrečias bakterijas – taikant procesą, vadinamą „išankstine adaptacija“.

Šiuo atveju pacientei po didelės apimties kairės šlaunies operacijos išsivystė superbakterinė infekcija. Per 2016 m. kovą. Briuselio oro uoste įvykdytą sprogdinimą jai buvo sulaužytas šlaunikaulis, o gydytojai, sutvarkę kitus trauminius sužalojimus, panaudojo kaiščius, varžtus ir rėmelį, kad sutvirtintų kaulą.

Nelaimei, moters žaizda užsikrėtė Klebsiella pneumoniae – bakterija, sukeliančia įvairias su sveikatos priežiūra susijusias infekcijas, teigia JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrai (CDC). Tai reiškia, kad pacientai gali užsikrėsti šia bakterija, kai naudojasi dirbtinės plaučių ventiliacijos aparatu, gauna vaistus per veną arba yra operuojami – kas ir nutiko šios pacientės atveju.

CDC duomenimis, daugelis Klebsiella bakterijų išsivystė atsparumą antibiotikams. Šiuo atveju atlikus biopsiją paaiškėjo, kad pacientė turėjo dvi K.pneumoniae atmainas, iš kurių viena pasižymėjo „labai atspariu vaistams fenotipu“. Po trijų mėnesių, praleistų ligoninėje, „pacientei buvo skiriami įvairūs antibiotikai, tačiau šlaunikaulio lūžis vis dar nebuvo sutvirtėjęs ir infekcija išliko“, – pasakoja A.Eskenazi. Tada medikų komanda pradėjo svarstyti galimybę taikyti fagoterapiją.

Pacientė buvo tinkamas kandidatas fagoterapijai iš dalies dėl to, kad jos infekcija buvo susijusi su bioplėvelėmis, teigia mokslininkė. Bioplėvelės susidaro, kai bakterijų kolonijos prilimpa prie paviršiaus ir sukuria trimatę matricą, kuri supa ląsteles tarsi apsauginis barjeras. Antibiotikai sunkiai prasiskverbia pro šias plėveles – o net jei ir prasiskverbia, kai kurios bakterijų ląstelės išgyvena antibiotikų antplūdį, nes tampa neaktyviomis. Antibiotikai paprastai veikia sutrikdydami bakterijos ląstelės funkciją, iš esmės sukeldami trumpąjį jungimą – todėl vaistai neveikia miegančių ląstelių.

Tačiau net ir tada, kai antibiotikais nepavyksta sunaikinti bioplėvele atsitvėrusių bakterijų, fagoterapija gali padėti sunaikinti šias superbakterijas, sako. A.Eskenazi.

„Yra žinoma, kad daugelis bakteriofagų sugeba sunaikinti bioplėvelę ir taip palengvina antibiotikams pasiekti taikinius“, – aiškina ji. Siekdama nustatyti geriausiai šiam darbui tinkantį bakteriofagą, medikų komanda paėmė paciento K.pneumoniae variantų mėginius ir nusiuntė juos į Georgo Eliavos bakteriofagų, mikrobiologijos ir virusologijos institutą Tbilisyje (Gruzija) – pelno nesiekiantį institutą, tiriantį bakteriofagus ir jų panaudojimo galimybes.

Remdamiesi gausia instituto bakteriofagų biblioteka, tyrėjai nustatė vieną, kuris galėjo veiksmingai užkrėsti ir sunaikinti pacientės K.pneumoniae atmainas. Tada jie patalpino šį bakteriofagą ir bakterijų štamus į laboratorines lėkšteles, kad bakteriofagas galėtų užkrėsti bakterijas, pasidaryti savo kopijas ir įgyti genetinių mutacijų. Ilgainiui šios mutacijos padėjo bakteriofagui veiksmingiau naikinti bakterijas. Eksperimento pabaigoje tyrėjai „persijojo“ gautus bakteriofagus mutantus – kad nustatytų geriausius bakterijų žudikus – ir pakartojo procesą su „laimėjusiais“ bakteriofagais.

Po 15 tokio proceso ciklų komanda sukūrė pakankamai stiprų bakteriofagą mutantą, kuris galėtų kovoti su pacientės K.pneumoniae. Toks kryptingos evoliucijos būdas, kurį autoriai pavadino „išankstine adaptacija“, buvo naudojamas kituose bakteriofagų terapijos tyrimuose, kad bakteriofagai taptų stipresniais kovoje su bakteriniu priešu, sako P.Turneris.

Iš pradžių pacientei buvo leista taikyti šią optimizuotą fagų terapiją 2016 m. lapkritį, kai A.Erazmo ligoninės etikos komitetas uždegė žalią šviesą šiai procedūrai. Tačiau dėl to, kad gydytojai nesutarė, gydymas buvo atidėtas iki 2018 m. vasario. Tuo metu nuo pirmųjų pacientės sužalojimų buvo praėjusios 702 dienos – ir didžiąją dalį to laiko ji vartojo antibiotikus.

Galiausiai pacientė po chirurginės procedūros, kurios metu gydytojai iš žaizdos pašalino negyvus ir pažeistus audinius, o taip pat įdėjo antibiotiku „impregnuotus“ kaulų transplantatus ir pakeitė rėmelį, kuris padėjo stabilizuoti lūžusį kaulą, buvo gydoma bakteriofagais. Gydytojų komanda į žaizdą įvedė kateterį, per kurį galėjo suleisti iš anksto adaptuotus bakteriofagus.

Kateteris buvo paliktas šešioms dienoms – ir kiekvieną dieną buvo taikoma bakteriofagų terapija, tuo pat metu pacientei skiriant antibiotikų. Pacientės būklė pradėjo gerėti po dviejų dienų nuo bakteriofagų terapijos pradžios – ir jai taip pat buvo pakeistas antibiotikas, patikslina A.Eskenazi.

Praėjus trims mėnesiams, pacientė buvo jau be infekcijos, o žaizdos ir šlaunikaulio kaulas pagaliau atsistatė. Tuo metu gydytojai pašalino pacientės koją stabilizuojantį rėmą ir nutraukė visą gydymą antibiotikais.

„Po trejų metų nuo gydymo bakteriofagų ir antibiotikų deriniu pacientė perėjo į ambulatorinį režimą ir vėl gali judėti, dažniausiai naudodamasi ramentais, o taip pat dalyvauti sporto varžybose – pavyzdžiui, važiuoti dviračiu“, – praneša tyrimo autoriai ir praneša, kad atsikartojančios K.pneumoniae infekcijos požymių nėra.

Šis atvejo tyrimas rodo, kad fagoterapijos ir antibiotikų derinys gali veiksmingai gydyti vaistams atsparią K.pneumoniae, sako P.Turneris. Atvejo tyrime neįmanoma parodyti, kiek pacientės pagerėjimą galima sieti su bakteriofagais, o kiek – su nauju antibiotikų vartojimo režimu. Tačiau atsižvelgiant į tai, kad pacientės būklė šiek tiek pagerėjo dar prieš pakeičiant antibiotikus, ir kad ankstesni antibiotikai iš viso nepadėjo – rezultatai rodo, kad bakteriofagai turėjo įtakos.

P.Turneris teigia besitikintis, kad ateityje, kai fagoterapija taps labiau paplitusiu būdu, toks gydymas kartais bus taikomas kartu su antibiotikais, kaip šiuo atveju – nors jis gali būti veiksmingas ir atskirai, „ypač jei bus kovojama su daugeliui vaistų atspariomis bakterijomis“, kurios nereaguoja į jokius antibiotikus, sako jis.

Norint išsiaiškinti, kaip geriausia taikyti fagoterapiją, reikia surinkti daugiau duomenų atliekant didelio masto klinikinius tyrimus – o ne tik pavienius atvejus, teigia mokslininkas. Bakteriofagų terapijos ateitis priklauso nuo gausių klinikinių tyrimų duomenų, sako jis. Ir tokie tyrimai jau yra atliekami.

Parengta pagal „Live Science“.