Tartalom
- Isabelle Holdaways története
- Hogyan fágok megölik a baktériumokat?
- A fágok, amelyek megmentettek egy tinédzsert
- Fág kezelés
- A fágterápia jövője
- Fágok vs. antibiotikumok
Amikor Isabelle Holdaway-nak súlyos bakteriális fertőzés alakult ki egy tüdőátültetés után, kevés lehetősége volt a kezelésre. A fertőzés az egész testében elterjedt és antibiotikumokkal szemben ellenálló volt. Csodálatos gyógyulást hajtott végre a géntechnológiával módosított vírusok révén, amelyek megölték a baktériumokat.
Isabelle Holdaways története
Isabelle Holdaway 15 éves volt, amikor cisztás fibrózis miatt tüdőátültetésre került. Mivel a szervátültetés megköveteli a betegektől, hogy immunrendszert elnyomó gyógyszereket szedjenek, a Holdaway hajlamos volt fertőzésekre. Az orvosok úgy vélik, hogy már megvan a Mycobacterium abscessus baktériumok a rendszerében, mert gyakori a cisztás fibrózisban szenvedő betegek körében.
Az immunszuppresszáns gyógyszerek lehetővé tették a baktériumok számára, hogy ellenőrizetlenül kikerüljenek a testében. Súlyos fertőzés alakul ki a mellkasában, a májban, a törzsben és a test más részein. A fertőzés antibiotikumokkal szemben rezisztens volt, így az Egyesült Királyságbeli Great Ormond Street Kórház orvosai paliatív ellátást küldtek haza, kevés reményteljes reményben volt.
Holdaways anyja az interneten kutatta a kezelési lehetőségeket, és felfedezte fágterápia. A fágok olyan vírusok, amelyek elpusztítják a baktériumokat, és a kutatók évek óta kísérleteznek velük. Holdaway kísérleti fágkezelésben részesült, amely megmentette az életét.
Hogyan fágok megölik a baktériumokat?
A bakteriofágok vagy fágok olyan vírusok, amelyek elpusztítják a baktériumokat. Bár a fágok eltérő formájú és méretűek, hajlamosak vagy DNS-re vagy RNS-re. Az 1900-as években felfedezett fágok elősegítették a bakteriális fertőzések, például a kolera kezelését. Azonban a penicillinek 1928-ban történt felfedezése elmozdította a figyelmet a fágokról, mivel az antibiotikumok népszerűvé váltak.
Mivel a fágok vírusok, nem képesek reprodukálni a gazdaszervezet megfertőzése nélkül. A bakteriofágok hajlamosak a baktériumok fertőzésének két általános folyamatát követni: a lytikus ciklust és a lizogén ciklust. Ban,-ben litikus ciklus, a fágok megfertőzik a baktériumokat, átveszik a sejteket és felhasználják további fágok előállításához, amíg a sejtek lizálódnak vagy fel nem törtek.
Ban,-ben lizogén ciklus, a fágok megfertőzik a baktériumokat, beépítik DNS-ét a baktériumok genetikai információjába, és a sejtek tartalmazzák a DNS-t a sejtosztódás során. Ezt a fág-DNS darabot prófának hívják. Aktívvá válhat és fágokat hozhat létre, amelyek elindítják a lízikus ciklust.
Fontos azonban megjegyezni, hogy a fágok nagyon specifikusak. Ez azt jelenti, hogy mindegyik típus különböző baktériumokat fertőz meg. Egy fág csak az egyik baktériumfajtán működhet, a többi nem.
A fágok, amelyek megmentettek egy tinédzsert
Miután Holdaways anyja megtudta a fágterápiát, a Great Ormond Street Kórház orvosai Rebekah Dedrickhez és Graham Hatfullhez kapcsolódtak a Pittsburghi Egyetemen, akiknek fággyűjteményük volt. A természettudományi oktatási szövetség Phage Hunters, amely elősegíti a genomikát és az evolúciós tudományt (SEA-PHAGES) program, amely egyetemi kutatási kurzus, segített a gyűjtemény összeállításában. Sok fágot fedeztek fel azáltal, hogy egyszerűen ástak a talajban.
A Pittsburgh-i Egyetem kutatóinak fágai voltak a kísérlethez, de nem tudták, melyik ölte meg valójában a Mycobacterium abscessus baktériumok, amelyek megfertőzték a Holdaway-t. Heteket töltöttek baktériumok termesztésével és különféle fágokkal történő kezelésével. 2018-ban egy bakteriofág, amelyet Muddy-nak hívtak, megölte a baktériumokat egy Petri-csészében.
Bár Muddy fontos lelet volt, a kutatók tudták, hogy a baktériumok rezisztenssé válhatnak a fágokra is. Több fágot akartak találni, amely képes felhasználni a lytikus ciklust a tinédzserek fertőzésének kezelésére. Hónapokkal később úgy találták, hogy a ZoeJ és a BP fágok szintén befolyásolhatják a baktériumokat. A csapatnak genetikailag módosítania kellett a ZoeJ-t és a BP-ket, hogy lizogén helyett lítikusvá váljanak. Készítettek egy kábítószer-koktélt e három fágból a Holdaway számára.
Fág kezelés
A Pittsburghi Egyetem kutatói a fág koktélt a londoni Great Ormond Street Kórházba szállították. Addigra a Holdaways-fertőzés tovább terjedt, és 1% esélye volt a túlélésre. A kórházban az orvosok adtak neki intravénás fágot, és néhányat egy sóban használtak, amelyet a bőrére alkalmaztak.
Kilenc nap után Holdaway képes volt elhagyni a kórházat. A csuklóján lévő sebek eltűntek, a bőr javult, a máj pedig jobb volt. Ma továbbra is fágterápiában részesül. Az orvosok megjegyezték, hogy a fágoknak "szinte nincs mellékhatása". A kutatók azonban habozik, ha ebben az időben teljes gyógymódnak hívják.
Bár másokkal már a mágneses fágterápiával kezelték, a Holdaways esetét egyedivé teszi a géntechnológiával módosított bakteriofágok használata. A kutatók törölték egy gént a fágokban, és nem adtak hozzá újat.
A fágterápia jövője
A tudósok nagy klinikai vizsgálatokat szeretnének látni, mielőtt támogatják a fágterápiát, mint a bakteriális fertőzések hatékony kezelését. Olyan anekdotikus esetek, mint a Holdaways, reményt nyújtanak, de nem elegendőek ahhoz, hogy a fágokat hamarosan a helyi gyógyszertárban értékesítsék.
A kutatók arra is figyelmeztetnek, hogy a fágterápia nagyon specifikus. A Holdaways testében a fertőzést elpusztító fágok nem működtek olyan betegek számára, akiknek a baktériuma más törzs volt.Az érdeklődés ellenére a fágkönyvtárak még mindig viszonylag kicsiek, mint a baktériumok esetében. Annak érdekében, hogy elfogadott kezeléssé váljanak, sokkal több kutatásra van szükség.
Fágok vs. antibiotikumok
Az egyik dolog, amely reményt ad a fágkutatóknak, az egyre növekvő érdeklődés saját területük iránt antibiotikum-rezisztencia a világ körül. Azok a fertőzések, amelyeket korábban egyetlen antibiotikummal kezeltek, immár több gyógyszerre rezisztenssé válnak. A fágokat azonban kezelésben nem könnyű használni, és számos kihívással járnak. Például időbe telik az izolálás és a megfelelő fág megtalálása, amely megölheti az egyes baktériumtípusokat.
Előnyei vannak a fágok hagyományos antibiotikumok helyett történő alkalmazásának. A fágok nem támadják meg az emberi sejteket és nagyon specifikusak a baktériumokra. Nem bontják meg a bél mikrobiómát és emésztési problémákat okoznak, mint például a tipikus antibiotikumok. A fágok az antibiotikum-rezisztens baktériumokon is dolgoznak, és a baktériumok számára nehezebb a fágokkal szembeni rezisztencia kialakulása, mivel sejtjeik megsemmisülnek. A fágterápia sokat ígér a személyre szabott kezelésként a jövőben.