Tam, kde selhávají antibiotika, mohou převládat viry „pojídající bakterie“

Bakterie rezistentní na antibiotika mohou způsobit infekce, které se velmi obtížně léčí, a někdy mohou ohrozit život člověka. Nový kreativní přístup však může nabídnout účinnou zbraň proti těmto „superbugům“.

Bakteriofágy (zobrazené výše) jsou viry, které mohou infikovat a ničit bakterie. Mohli by odpovědět na rezistenci na antibiotika?

Nedávné zveřejnění několika vědeckých zpráv naznačujících, že mnoho bakteriálních řetězců si vyvíjí rezistenci na antibiotika, ukazuje na vznik globální krize.

Jak stále více a více nebezpečných bakterií nereaguje na silná antibiotika, vědci začali hledat alternativní způsoby boje proti těmto „superbugům“.

Nedávné studie zkoumaly užitečnost některých překvapivých terapií proti bakteriím rezistentním na antibiotika, včetně použití specifické bakterie žijící v irské půdě a experimentování s novými kombinacemi léků.

Nyní vědci z University of Pittsburgh v Pensylvánii a Howard Hughes Medical Institute (HHMI) v Chevy Chase, MD, poskytují důkazy, že odlišný přístup může nabídnout účinný způsob boje proti nebezpečným bakteriálním infekcím.

Prof. Graham Hatfull, který pracuje na univerzitě v Pittsburghu a na HHMI, a jeho tým studovali typ biologického infekčního agens zvaného „bakteriofágy“ nebo jednoduše „fágy“.

Bakteriofágy - název, který doslova znamená „pojídání bakterií“ - jsou viry, které cílí, infikují a ničí různé kmeny bakterií. Předchozí výzkum, jehož spoluautorem je profesor Hatfull, naznačuje, že na planetě je odhadem 1031 bakteriofágových částic.

Různé fágy však cílí na různé bakteriální kmeny. Z tohoto důvodu může být identifikace toho, který agent odpovídá které bakterii, náročným úkolem pokusu a omylu.

Oživení starého nápadu

Přístup využívající bakteriofágy k boji proti infekcím není přístup zvaný „fágová terapie“ v žádném případě novým nápadem. Ve skutečnosti je tato představa na radarech výzkumníků téměř 100 let.

Britští, francouzští a ruští vědci již experimentovali s fágy v klinickém prostředí na počátku 20. století.

Vědci však vysvětlují, že počáteční nadšení ohledně potenciálu fágové terapie na mnoho let upadlo. To bylo částečně způsobeno omezenými znalostmi a vědeckými zdroji, které měli vědci v té době k dispozici.

Nyní se však zájem o fágový výzkum může znovu objevit v plné síle díky jednomu nedávnému terapeutickému úspěchu.

Hatfull a tým vysvětlují - ve studijní práci, která se objevuje v časopise Přírodní medicína - že pomocí pečlivě vybraných fágů byli schopni léčit těžkou infekci u 15letého pacienta se složitou anamnézou.

Pacient měl cystickou fibrózu, nevyléčitelný genetický stav, který způsobuje hromadění hustého hlenu, zejména - i když nejen - v plicích. To zase vede k náchylnosti k infekcím.

V roce 2017 se v nemocnici Great Ormond Street Hospital (GOSH) v Londýně ve Velké Británii podrobili dvojité transplantaci plic.

Nedlouho po zákroku si však lékaři pacienta všimli, že operační rána vypadala červeně a syrově, že měla infekci jater a že se na jejich těle vytvořilo několik uzlíků. Tyto uzliny obsahovaly bakterie, které se pokoušely „vynořit“ přes kůži.

Používání virů k napadení bakterií

Vědci spolupracovali s lékaři na GOSH při hledání bakteriofágů, které by útočily na konkrétní bakteriální kmeny infikující dotyčného 15letého pacienta i další mladou osobu s cystickou fibrózou. Druhý pacient také podstoupil dvojitou transplantaci plic a měl těžkou infekci.

Vědci odpověděli na odvolání lékařů; dva mladí pacienti nereagovali na žádné z antibiotik, které dostávali.

Vědci poznamenávají, že tyto infekce nebyly nové; pacienti je poprvé vyvinuli před mnoha lety, ale udržovali je pod kontrolou až do svých operací, kdy nebezpečně vzplanuli.

"Tyto chyby nereagovaly na antibiotika." Jsou to vysoce rezistentní kmeny bakterií, “říká profesor Hatfull. Vysvětluje, že se vědci rozhodli zkusit „[používat] bakteriofágy jako antibiotika - jako něco, co bychom mohli použít k zabíjení bakterií způsobujících infekci.“

Hlavními zájmy prof. Hatfulla je studium fágů a léčba tuberkulózy (TB), což je bakteriální infekce, která se usazuje hlavně v plicích. Jeho londýnští kolegové se ozvali, protože jak se to stalo, oba jejich mladí pacienti měli infekce způsobené kmeny Mycobacterium, které se také podílí na tuberkulóze.

Lékaři poslali profesorovi Hatfullovi vzorky bakteriálních kmenů odpovědných za infekce pacientů, aby on a jeho spolupracovníci mohli identifikovat, které fágy by je mohly napadnout a zničit.

Během několika měsíců našli sadu fágů, které by se mohly shodovat s bakteriemi infikujícími jednoho z pacientů. Tento počáteční objev však přišel příliš pozdě; pacient zemřel téhož měsíce dříve.

'Neprozkoumaná oblast'

Když došlo na identifikaci fágů, které by mohly pomoci 15letému pacientovi, hledání nebylo tak plynulé. Nejprve tým našel tři potenciálně užitečné bakteriofágy. Ukázalo se však, že pouze jeden byl účinný při infikování cílených bakterií.

Řešením, které poté prof. Hatfull a tým vymysleli, bylo upravit genomy dvou méně účinných fágů tak, aby byly plně účinné proti bakteriím, které potřebovaly k útoku.

Jakmile identifikovali směs, která byla účinná a bezpečná, spojili se s lékaři, kteří ji poté podávali pacientovi dvakrát denně. Každá dávka obsahovala miliardu fágových částic.

Po 6 týdnech této inovativní léčby lékaři zjistili, že infekce jater pacienta téměř vymizela. Lékaři v současné době uvádějí, že z nich zůstalo jen několik výmluvných uzlíků.

Prof. Hatfull a jeho tým jsou obzvláště potěšeni skutečností, že bakterie, na které se zaměřily, dosud nevytvořily rezistenci vůči fágům, které na ně vědci použili. To znamená, že tento přístup může být přístup, který by lékaři mohli nadále používat při léčbě závažných rezistentních infekcí.

Vědci nicméně poznamenávají, že je stále obtížné určit správnou směs fágů k léčbě jednotlivých bakteriálních infekcí. Ještě je třeba udělat hodně práce, pokud jde o hledání nejlepších fágových terapií.

"Jsme tak nějak na nezmapovaném území."

Graham Hatfull

none:  sexuální zdraví - stds cystická fibróza zdraví