Standardowe antybiotyki tracą swoją moc. Czy maleńkie "bakteriofagi" można wykorzystać do leczenia?
Wojna z zarazkami
Jak wirusy mogą pomóc
Z archiwum lekarza
Oct. 30, 2000 -- Głęboko w dzikich zakątkach twojego lokalnego systemu kanalizacyjnego rozgrywa się mikroskopijny dramat. Niewidoczny gołym okiem wirus z bulwiastą głową, wrzecionowatą szyją i wrzecionowatymi nogami sunie w kierunku pulchnej komórki bakteryjnej. Po wylądowaniu bakteriofag przebija błonę komórkową i wstrzykuje swoje geny, które zmuszają komórkę do masowej produkcji wirusów. W niecałą godzinę komórka-ofiara eksploduje, rozrzucając stado 200 nowo narodzonych wirusów. Każdy z nich natychmiast zaczyna przeszukiwać ścieki w poszukiwaniu kolejnych ofiar.
Bakteriofagi, w skrócie fagi, nie robią nic poza atakowaniem i niszczeniem bakterii. Rozwijają się wszędzie tam, gdzie bakterii jest dużo - w ściekach, na żywności, w wodzie, nawet w twoim ciele - i doskonaliły swoją technikę zabijania przez ponad miliard lat. Teraz niektórzy naukowcy w Stanach Zjednoczonych i Europie mają nadzieję wykorzystać tych zabójców ekspertów do walki z epidemią bakterii odpornych na antybiotyki.
Przez prawie 70 lat to podejście, znane jako terapia fagowa, było standardowym sposobem leczenia infekcji bakteryjnych w byłym Związku Radzieckim. Na Zachodzie, terapia fagowa została odrzucona jako porażka dziesiątki lat temu. Teraz naukowcy w Europie i Ameryce Północnej ponownie zwracają się w stronę maleńkich drapieżników.
Płodni zabójcy
Na całym świecie pacjenci umierają z powodu bakterii, które kiedyś łatwo było okiełznać za pomocą antybiotyków. Naukowcy poszukują więc nowych metod leczenia. Fagi wyglądają obiecująco z wielu powodów, począwszy od ich płodnej reprodukcji. W przypadku konwencjonalnych antybiotyków, stężenie we krwi osiąga szczyt po każdej dawce, a następnie maleje. W przypadku fagów jest inaczej - ich liczba w rzeczywistości dotrzymuje kroku liczbie bakterii, mówi mikrobiolog Mike DuBow, PhD, z McGill University w Montrealu. "To jedyny lek, który wytwarza więcej siebie".
Ponadto, każdy rodzaj faga atakuje zwykle tylko jeden gatunek bakterii. Oznacza to, że jest bardzo mało prawdopodobne, aby fagi zwróciły się przeciwko nam - nie gustują w ludzkich komórkach - i nie wykaszają pomocnych bakterii żyjących w naszych jelitach, jak to często robią antybiotyki. Ta wybredność wyjaśnia również, dlaczego fagi w twoim ciele nie zabijają automatycznie inwazyjnych bakterii, zanim zachorujesz. Przy tak wielu rodzajach fagów, prawdopodobnie nie masz odpowiedniego rodzaju do walki z tym konkretnym robakiem.
Wreszcie, fagi mogą ewoluować wraz z bakteriami, więc bakterie nie mogą rozwinąć na nie trwałej odporności, tak jak na antybiotyki.
Wraz z tymi wszystkimi korzyściami pojawiają się pewne zagrożenia. Kiedy lekarze po raz pierwszy próbowali podawać fagi pacjentom, czasami przypadkowo włączali do leku trucizny pochodzące z bakterii, przez co pacjenci stawali się bardziej chorzy. W innych przypadkach fagi mogły wykonywać swoją pracę zbyt szybko, rozrywając zbyt wiele bakterii na raz i uwalniając przytłaczającą dawkę trucizny z komórek bakteryjnych. W rezultacie wielu pacjentów poddanych terapii fagowej zmarło. Tak więc, z wyjątkiem sporadycznych przypadków "współczucia" dla umierających pacjentów, terapia fagowa nie była wypróbowywana na Zachodzie przez 60 lat.
Ale długo po tym, jak europejscy i amerykańscy mikrobiolodzy porzucili fagi, naukowcy w radzieckiej Republice Gruzji nadal pracowali nad pokonaniem zagrożeń. Miliony pacjentów w ZSRR były leczone terapią fagową na wszystko, od biegunki i oparzeń po infekcje płuc.
W jednym przypadku, robotnicy budujący odcinek linii kolejowej przez Syberię w 1975 roku padli ofiarą zjadliwego szczepu bakterii gronkowca. Zakażenia, które rozpoczęły się jako zmiany skórne u niedożywionych robotników, zaatakowały ich płuca, a następnie rozprzestrzeniły się po całym organizmie. Wezwano Davida Shrayera, wówczas młodego mikrobiologa z Instytutu Gamaleya w Moskwie. Uznając antybiotyki za bezużyteczne, zorganizował dla robotników terapię fagową. Shrayer, obecnie onkolog z Brown University, twierdzi, że szybko zostali wyleczeni.
Preparaty fagowe są dostępne do dziś w Gruzji i Rosji. "Lubię podkreślać ich bezpieczeństwo" - mówi dr Alexander Sulakvelidze, były szef państwowego laboratorium mikrobiologicznego w Republice Gruzji.
Ostrożne badania
Doświadczenia sowieckie zachęciły zachodnich naukowców do ponownego przyjrzenia się fagom, ale postępują oni ostrożnie. Radzieckie eksperymenty z fagami nie były rygorystyczne, mówi geriatra Joseph Alisky, MD, PhD, z University of Iowa, który przejrzał je do artykułu w Journal of Infection. Badania nie obejmowały grup kontrolnych i były niejasne co do metod przygotowania fagów i kryteriów skutecznego leczenia, mówi.
Na Zachodzie do tej pory przeprowadzono jedynie badania na zwierzętach, ponieważ lekarze wciąż próbują odpowiedzieć na pytania, takie jak to, czy układ odpornościowy pacjenta może zakłócić leczenie.
To nie odstraszyło inwestorów. Przynajmniej trzy amerykańskie firmy i jedno laboratorium rządowe mają nadzieję na rozpoczęcie badań klinicznych w ciągu najbliższych 18 miesięcy. Jednak spełnienie rygorystycznych norm produkcji i bezpieczeństwa wymaganych przez Food and Drug Administration może potrwać znacznie dłużej.
Wtedy fagi będą musiały przejść przez inny rodzaj kontroli: Czy lekarze i szpitale przyjmą tę terapię, biorąc pod uwagę jej szarganą historię? Dr Richard Carlton, prezes i dyrektor generalny firmy Exponential Biotherapies z Long Island, twierdzi, że uzyskał odpowiedź na to pytanie, kiedy zwrócił się do kilku szpitali z prośbą o przeprowadzenie badań klinicznych: "Powiedzieli: 'Pospiesz się!'"
Mitchell Leslie pisze o nauce i zdrowiu dla New Scientist, Science i Modern Drug Discovery.
