Вековая вирусная терапия может помочь преодолеть кризис супербактерий

Фото из открытых источников

Фаготерапия, при которой вирусы используются для уничтожения бактерий, получила широкое распространение в 1920-х годах, до появления антибиотиков, которые стали более простыми и эффективными способами лечения инфекций. Однако, учитывая растущую проблему устойчивости к антибиотикам, фаговая терапия может ожидать впечатляющего возвращения.

Известно, что бактерии постоянно эволюционируют, чтобы выработать более эффективную защиту от лекарств, которые мы им применяем, поэтому методы лечения, которые когда-то были очень эффективными, иногда могут оказаться бесполезными. Это серьёзная проблема для общественного здравоохранения.

В новом исследовании, проведенном под руководством ученых из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) и Мельбурнского университета (Австралия), фаговая терапия демонстрирует многообещающие результаты в борьбе с устойчивостью к антибиотикам. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.

Тем не менее, есть и трудности, которые необходимо преодолеть. Бактерии также могут разрабатывать трюки, позволяющие перехитрить бактериофаги, используемые в фаговой терапии, поэтому понимание того, как это происходит, будет важно для дальнейшего развития.

«Понимание гонки вооружений между фагами и бактериями не только углубляет наши знания о том, как бактерии защищают себя, но и открывает путь к методам лечения следующего поколения», — пишет молекулярный биолог Дебнат Госал из Мельбурнского университета.

Исследователи внимательно изучили бактерию Bacillus subtilis и различные фаги, используемые для борьбы с ней. Наблюдая за тем, как B. subtilis использует свою тактику блокирования, исследователи обнаружили, что белок YjbH, присутствующий во многих бактериях, играет важную роль.

Бактериофаги прикрепляются к бактериальным клеткам, фактически захватывая их для размножения и распространения. Это происходит с помощью инъекции ДНК бактериофага, после чего бактериальная клетка лопается, высвобождая новые фаги.

YjbH обнаруживает это вторжение и принимает меры для ограничения ущерба, фактически блокируя место прикрепления бактериофага. Затем клетка делится, пытаясь избавиться от заблокированного участка и, возможно, пережить уничтожение.

«Этот защитный механизм «исключения и выживания» может представлять собой распространенную стратегию, используемую хозяином для сдерживания распространения вируса», — пишут исследователи.

Это впечатляющая стратегия спасения, и учёные впервые столкнулись с её применением для защиты от атаки бактериофага. До сих пор считалось, что это доступно только более сложным многоклеточным организмам.

Теперь, когда мы об этом знаем, мы, конечно, можем разработать подходы фаговой терапии, которые позволят обойти и эту проблему, сделав фаговую терапию более жизнеспособной альтернативой или дополнительным методом лечения антибиотиками.

До этого ещё далеко, поскольку механизмы защиты от бактерий — лишь одна из проблем фаговой терапии. Недавние исследования показали ограниченную эффективность этой стратегии, отчасти потому, что иммунная система организма воспринимает бактериофаги как угрозу и стремится уничтожить их.

Однако многие группы полагают, что здесь есть достаточный потенциал (и достаточный кризис с точки зрения лечения антибиотиками), чтобы дальнейшее изучение фаговой терапии было целесообразным, что и является планом исследователей, стоящих за данным исследованием.

«Мы надеемся, что, возобновив фаговую терапию, мы сможем внести вклад в неантибиотиковые методы лечения инфекций», — пишет Госал. «Учитывая, что за последние 100 лет появилось так много устойчивых к антибиотикам инфекций, пришло время пересмотреть преимущества фаговой терапии».