Специально обученные фаги побеждают устойчивость микробов к антибиотикам

Фаговая терапия известна более 100 лет. Однако фаги подавляют не все штаммы бактерий и эффективны недолго. В ходе экспериментов ученым удалось «обучить» вирусы, расширив их «аудиторию» и увеличив срок активности.
Автор Hi-Tech Mail
Устройство бактериофага
Устройство бактериофага и схема атаки на бактериальную клеткуИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Устойчивость к антибиотикам — одна из самых серьезных проблем в сфере здравоохранения во всем мире. Вредоносные микроорганизмы стремительно эволюционируют, избегая воздействия антибактериальных препаратов.

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего и их коллеги разработали новый метод борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями с помощью бактериофагов, или фагов, как их сокращенно называют, — вирусов, которые заражают и убивают бактерии. По мнению авторов этот метод — реальная альтернатива традиционным антибиотикам. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Исследователи сосредоточились на Klebsiella pneumoniae — виде бактерий, печально известном своей способностью противостоять множеству антибиотиков. Этот опасный патоген может вызывать тяжелые внутрибольничные инфекции, в том числе пневмонию и сепсис.

Культура Klebsiella pneumoniae
Культура Klebsiella pneumoniae на агареИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Хотя фаги уже более ста лет используются для лечения бактериальных инфекций, они избирательно воздействуют только на определенные штаммы бактерий. Это ограничивает их эффективность в борьбе с наиболее устойчивыми к антибиотикам штаммами.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа «обучила» фаги, позволив им эволюционировать вместе с бактериями в контролируемых лабораторных условиях в течение 30 дней.

Метод, получивший название «экспериментальная эволюция», позволил фагам адаптироваться к бактериальной защите. В результате их способность уничтожать широкий спектр бактериальных штаммов, в том числе штаммы K. pneumoniae с множественной и широкой лекарственной устойчивостью, значительно возросла. Эволюционировавшие фаги продемонстрировали повышенную способность подавлять рост бактерий в течение длительного времени.

Вирусы coliphage T1
Вирусы coliphage T1 атакуют кишечную палочкуИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Генетический анализ показал, что в процессе эволюции фаги приобрели мутации в определенных генах, отвечающих за распознавание бактериальных клеток и связывание с ними для запуска процесса заражения.

Исследование, проведенное под руководством старшего автора Дэвида Прайда, доктора медицинских наук, профессора патологии в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего, подчеркивает потенциал фаговой терапии как мощного инструмента для борьбы с глобальной резистентности к антибиотикам.

Команда исследователей считает, что их метод можно адаптировать для борьбы с другими устойчивыми патогенами, что открывает возможности для разработки протоколов лечения широкого спектра опасных для жизни инфекций.

О работах по схожей тематике в России Hi-Tech Mail рассказывал здесь.