Mokslo ir technologijų pasaulis

Antibiotikams atsparios bakterijos, – auganti pasaulinė sveikatos apsaugos problema. Tokios infekcijos siejamos su šimtų tūkstančių žmonių mirtimis per metus, susirgimų skaičius vienoje šalyje gali siekti milijonus. PSO 2016 metų duomenimis, vien multirezistencinių (atsparių keliems antimikrobiniams preparatams) bakterijų sukelta tuberkulioze sirgo apie pusė milijono žmonių.

Tokių bakterijų plitimas sukelia ne tik tiesiogines, bet ir ilgalaikes grėsmes – pavyzdžiui, komplikacijų išsivystymo po operacijų. Papildomų gydymo išlaidų ir produktyvumo sumažėjimo sukelta ekonominė žala vien JAV įvertinta dešimtimis milijardų dolerių per metus.

Viena iš alternatyvų – bakteriofagai, bakterijų ląsteles užkrečiantys virusai (jie panaudoja ląstelės resursus savo kopijų darymui, o paskui ją sunaikina, taip paskleisdami „palikuonius“). Bakteriofagai gyvena gamtoje, kur daug mikrobiomų, – pavyzdžiui, dirvoje ar kanalizacijoje. Jie dažniausiai būna itin specializuoti – konkretaus tipo fagai atakuoja konkretaus tipo bakterijas. Taip juos galima tiksliau panaudoti gydymui, nerizikuojant kitomis bakterijomis, pavyzdžiui, žmogui naudingomis jo žarnyno mikrofloros.

Bakteriofagai buvo atrasti XX amžiaus pradžioje. Vėliau, atradus peniciliną, susidomėjimas jais sumenko, tačiau plintant iš karto keliems antibiotikams atsparioms „superbakterijoms“, bakteriofagai vis intensyviau vertinami kaip perspektyvus gydymo metodas.

Medicininėje literatūroje yra aprašyti atvejai, kai virusai buvo efektyvūs prieš bakterijas, kurių kiti preparatai neveikdavo. Vienas iš naujausių pavyzdžių, apie kurį pranešė Pittsburgo universiteto mokslininkai, – kelių bakteriofagų „kokteilis“ padėjo pacientei, sergančiai sunkia antibiotikams atsparios formos infekcija. Kai kurie iš šių virusų – pirmą kartą, taikant tokią terapiją – buvo genetiškai modifikuoti, siekiant padidinti jų efektyvumą.

Kaip jie naudojami?

Šiuo atveju 15 metų, cistine fibroze serganti pacientė iš D. Britanijos užsikrėtė mikobakterijomis – viena iš bakterijų rūšių, sukeliančių tuberkuliozę. Konkretus mikobakterijos štamas buvo multirezistencinis, o situaciją dar labau apsunkino atlikta abipusė plaučių transplantacija. Kad organizmas naujo organo neatmestų, jai buvo skiriami imunosupresantai – preparatai, slopinantys imuninę sistemą. Todėl susilpnėjo natūrali apsauga prieš ligą, ir infekcija išplito po organizmą, pažeisdama kepenis ir odą.

Pasak jos gydytojų, tokie atvejai jų praktikoje baigavosi mirtimi (toje pačioje Londono ligoninėje, kur ji gydėsi, mirė pacientas su panašia diagnoze). Merginos išgyvenimo galimybė buvo vertinama vos 1%.

Susiklosčius tokiai situacijai, gydytojai nusprendė pabandyti fagoterapiją. Jie kreipėsi į Pittsburgo universiteto profesorių Grahamą Hatfullą, vadovaujantį tokių virusų rinkimo, tyrimo ir genetinės analizės programai. Jo kolekcijoje surinkta apie 15 tūkstančių bakteriofagų, tiesa, genetinis kodas žinomas mažiau nei 2000. Daugelį jų galima naudoti prieš mikobakterijas, tačiau konkrečiam štamui tiko tik vienas virusas. Dar du – daugmaž tinkantys tokiam atvejui – buvo pridėti, prieš tai juos genetiškai modifikavus (kaip išsireiškė Hatfullas, paverčiant juos „iš tiesų efektyviais žudikais“).

Pacientei pradėtas leisti preparatas su virusų mišiniu, ir po kelių savaičių ligos simptomai praktiškai išnyko. Kol kas, siekiant kontroliuoti likusią organizme infekciją, tenka atlikti injekcijas. Manoma, kad vėliau, vis geriau ištiriant žinomus bakteriofagus, mišinį bus galima papildyti ir infekciją išgydyti visiškai. Ir nors tai jokiu būdu nėra visavertis klinikinis tyrimas, kaip pažymi tyrėjas iš Yale'io universiteto Benjaminas Chanas, praktinis efektas šiuo atveju visiškai akivaizdus.

Kaip jų ieškoma?

Viena iš mėgstamų bakteriofagų paieškų vietų – valymo įrenginiai. Bet jų yra ir daug kur kitur – tvenkiniuose, jūrose ir taip toliau. „Kur bebūčiau, visada renku mėginius, – sako Chanas, kurio laboratorijoje yra tūkstančių virusų kolekcija. – Stengiamės surinkti tiek, kiek tik įmanoma“.

Paieškas galima susiaurinti – tarkime, choleros bakterijas parazituojančių bakteriofagų galima bandyti ieškoti šios ligos židiniuose. Tačiau netgi daugiatūkstantinės virusų kolekcijos – jeigu neatsižvelgiame į genetinio modifikavimo galimybę – negali užtikrinti, kad pacientui su konkrečius bakterijos štamu bus galima parinkti vaistą.

Pavyzdžiui, taip nutiko su San Diego universiteto psichiatrijos profesoriumi Tomu Pattersonu, kuris prieš keletą metų patyrė komą dėl infekcijos, kurią sukėlė acinobakterijos – pavojingos bakterijos, galinčios sukelti pneumoniją, meningitą ir kai kurias kitas ligas (be to, jos pasižymi atsparumu antibiotikams). Jo žmona, Kalifornijos universiteto medicinos fakulteto profesorė Steffanie Strathdee, kreipėsi pagalbos į kolegas, tyrinėjančius bakteriofagus. Jie atsiuntė kelias dešimtis mėginių, bet iš pradžių prieš Pattersono infekcijos sukėlėją nė vienas neveikė.

Kaip prisimena bakteriofagų tyrimo laboratorijos Teksase vadovas Rylandas Youngas, jo kolegoms teko skubiai leistis į paieškas. Ji rinko nuotekas iš vietinių valymo įrenginių, tvenkinių vandenį ir netgi gramdė gretimų fermų kiaules. Mokslininkams pasisekė – iš 126 jų rastų virusų, keli pasirodė esantys efektyvūs prieš Pattersono infekciją (dar kelis pavyzdžius vėliu atsiuntė viena Pentagono laboratorija). Gydymas padėjo – po injekcijų pacientas išėjo iš komos ir pamažu pasveiko.

Ar jie turi trūkumų?

Pastaruoju metu tokio gydymo poreikis JAV auga, pažymi Benjaminas Chanas. Su šia terapija susijusių užklausų jis gauna kasdien. Bet nors virusai gali būti efektyvesni už antibiotikus, kol kas jie naudojami ribotai.

Viena iš priežasčių – jų specializacija. Kaip pažymi Nottinghamo universiteto profesorius emeritas Richardas Jamesas, pacientams su ūmiais infekciniais susirgimais, reikiamų virusų ar jų kombinacijų parinkimas ir bandymas gali pernelyg ilgai trukti. Sunkumų gali kilti ir gaunant formalų leidimą taikyti tokį gydymą – Pattersono atveju oficialus JAV reguliuotojas leido tokią terapiją tik užtikrinus juos, kad kiti metodai nebuvo efektyvūs.

Bakteriofagai dažnai priešpastatomi antibiotikams, kurių perteklinis vartojimas (pavyzdžiui, peršalus) padeda bakterijoms išsivystyti atsparumą. Tačiau ir patys virusai – bent jau gamtoje – gali skatinti pavojingesnių patogenų atsiradimą. Pavyzdžiui, reakcija į bakteriofagus aiškinami evoliuciniai choleros bakterijų evoliuciniai procesai.

Be to, kaip pastebėjo Chanas, žmonės nėra labai linkę gydytis kanalizacijoje rastu virusu. Nors, jei rimtai sergant, standartinis gydymas nepadeda, išankstinis nusistatymas pasitraukia į antrą planą.

republic.ru