Фаготерапия: все новое - это хорошо забытое старое?
В настоящее время органы здравоохранения все чаще задаются вопросом, как решить проблемы, связанные с устойчивостью к антибиотикам. Эксперты считают, что если в прошлом году из-за микробной резистентности погибло 700 000 человек в мире, то к 2050 году эта тенденция приведет к тому, что смертность от инфекций станет более распространенной, чем смертность от рака
Что касается здоровья животных, проблема становится особенно серьезной, так как большое количество зоонозных бактерий также вызывает инфекции у людей. Этому способствует неизбирательное использование антибиотиков в некоторых областях животноводства.
Любое решение этой глобальной проблемы, затрагивающей различные сегменты рынка (агробизнес, здравоохранение, окружающая среда), следует рассматривать с разных точек зрения. Вот почему существует призыв к сокращению использования антибиотиков и дезинфицирующих средств, которые должны быть заменены другими типами противомикробных препаратов, которые в идеале приводят к низкой частоте резистентных бактерий. Кроме того, важно найти альтернативы, которые можно использовать для борьбы с мультирезистентными бактериями.
Применение бактериофагов или ферментных препаратов может стать хорошей альтернативой. Каковы они именно, каковы плюсы и минусы и самое главное - как их можно использовать?
Бактериофаги или просто фаги - это вирусы, которые заражают исключительно бактерии. Внутри этих бактерий они размножаются и производят новые вирусные частицы, которые освобождаются, как только бактерии распадаются. Эта способность уничтожать бактерии делает фаги мощными противомикробными препаратами, и именно эту характеристику можно использовать при лечении различных инфекционных заболеваний, то есть путем обработки фагами.
Этот тип лечения был открыт Феликсом д'Эрелем в начале 20- го века, и он использовался в Восточной Европе в течение многих лет, пока использование антибиотиков не стало обычным явлением. Тем не менее, в Польше и бывшем Советском Союзе использование фагов в антимикробных целях продолжалось. В наши дни все больше западных стран также обращают больше внимания на использование фагов в попытке бороться с инфекциями.
В этом контексте европейские власти запустили различные программы, пытаясь замедлить распространение вредных бактерий. Программа ЕС «Единый план действий в области здравоохранения против устойчивости к противомикробным препаратам» была создана для координации и реализации законов, направленных на предотвращение и контроль проблемы во всех странах. Кроме того, план был разработан для активизации исследований и разработок в области новых альтернативных методов лечения.
Современное состояние фаготерапии
Число исследований, посвященных фаговой терапии, растет, что указывает на то, что в ближайшем будущем появится больше данных об эффективности и безопасности фагов и ферментных препаратов.
Ферменты - это белки (ферменты), обладающие бактерицидной активностью. В контексте фаговой терапии ферментные препараты представляют собой белки, кодируемые фагами. Энзибиотики способны уничтожать определенные бактерии, когда они добавляются извне. Большинство энзимбиотиков являются эндолизинами и получены из фагов.
Обращает на себя внимание значимость исследований, проводимых некоторыми, в основном американскими компаниями, занимающимися биотехнологиями, поскольку они уже получили разрешение на различные продукты. Эти продукты могут использоваться в различных сегментах производственной цепочки агробизнеса, от лечения или профилактики заболеваний у сельскохозяйственных животных до дезинфекции фермерских хозяйств.
Например, AgriPhage (Intralytix, США) является коммерчески доступным продуктом, который состоит из смеси фагов, которые активны против патогенных бактерий растений. Его цель - бороться с некоторыми болезнями томатов и перца.
Что касается здоровья животных, Intralytix разработала фаговые препараты для профилактики и лечения болезней сельскохозяйственных и домашних животных. Они продают коммерческие продукты против сальмонелл (PLSV-1) и бактерий рода клостридий Clostridium perfringens для лечения кур.
Другие продукты активны против L. monocytogenes и кишечной палочки E. coli O157, и, соответственно, используются в качестве меры профилактики у животных, чтобы предотвратить попадание этих бактерий в пищевую цепь. В этом контексте следует отметить, что также были разработаны продукты для дезинфекции кожи живых животных до убоя. К ним относятся Ecolicide PX (Intralytix) и BacWash (OmniLytics, США).
Наконец, что не менее важно, существуют препараты, разработанные для предотвращения заражения патогенными бактериями в кормах для домашних животных.
Очевидно, что эти продукты являются прецедентом для использования новых соединений на основе фагов в качестве противомикробных препаратов, применяемых в различных секторах.
Фактически, одной из наиболее важных проблем перед коммерциализацией этих типов продуктов является отсутствие четких правил для них в каждой стране.
Например, Министерство сельского хозяйства США (USDA) и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрили различные продукты для использования в агробизнесе. Тем не менее, Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) завершило оценку некоторых пищевых консервантов, но не нашло достаточных подтверждений для их использования на территории ЕС.
Что касается продуктов для здоровья животных, то в ЕС ни один из этих продуктов не получил одобрения на данный момент. По этой причине разработчикам важно продолжать предоставлять необходимые данные, чтобы власти ЕС могли понять реальную ценность их последующего использования.
Почему фаготерапия может вызывать опасения
Когда предлагается новое вещество в качестве антимикробного средства, оценка требует сравнения с существующими методами в отношении его плюсов и минусов.
Бактериофаги - это микроорганизмы, которые легко доступны, поскольку их можно найти в их нормальной форме в окружающей среде. Например, они были выделены в образцах почвы при плотности 108 частиц / г. Это означает, что люди, животные и растения находятся в тесном контакте с фагами на протяжении большей части жизни, при этом бактериофаги не вызывают явно неблагоприятных реакций.
Антимикробное действие бактериофагов и ферментных препаратов очень специфично. При использовании в терапии они воздействуют только на эти специфические патогенные бактерии, а остальные остаются нетронутыми. Будь то применение к бактериям, устойчивым к антибиотикам, или к восприимчивым бактериям, эффективность бактериофагов и ферментативных препаратов одинакова.
Бактериофаги размножаются при заражении патогенными бактериями, что приводит к повышению их антимикробных свойств.
Энзибиотики действуют на жизненно важные мишени для жизнеспособности бактерий, и поэтому бактериям трудно их модифицировать. Это главная причина, почему до сих пор не было никакого описания бактерий, устойчивых к ферментативным препаратам.
Однако, принятие обществом фаготерапии может быть проблемой, так как бактериофаги связаны с опасными вирусами. Эти вирусы, однако, полностью специфичны для этих бактерий и по этой причине они безвредны для людей, животных, растений или окружающей среды.
Использование бактериофагов требует детального изучения их биологии, а также генетических характеристик. Наука должна гарантировать, что ни в коем случае фаги не являются носителями или не способны передавать факторы вирулентности другим бактериям.
Специфичность бактериофагов к их целевым бактериям очень высока, а это означает, что для гарантии уничтожения всех штаммов необходимо использовать смесь различных фагов с различным диапазоном хозяев.
Теоретически, бактерии могут приобрести устойчивость и к бактериофагам, но использование смеси различных фагов сводит к минимуму такую вероятность. Напомним, что пока не было никаких описаний бактерий, устойчивых к ферментативным препаратам, хотя были проведены многочисленные исследования повторного воздействия их субингибирующих количеств.
