Устойчивость к противомикробным препаратам (AMR) привела к тому, что для растущего числа бактериальных патогенов успех антибиотиков в лучшем случае сомнителен. В 2019 году более 1,2 миллиона человек умерли в результате бактериальных инфекций, вызванных AMR. Если ничего не изменится, то к 2050 году ожидается, что 10 миллионов человек будут умирать от лекарственно-устойчивых заболеваний каждый год. Посыл ясен: найдите альтернативные методы лечения или столкнитесь с реальностью, в которой когда-то излечимые инфекции приводят к смерти, которую когда-то можно было предотвратить.
Бактериофаги, или фаги, - это вирусы, которые целенаправленно поражают бактерии. Фаговая терапия подразумевает использование фагов для лечения бактериальных инфекций. Фаги есть везде. От почвы до наших кишок, существуют тысячи различных типов. В отличие от многих антибиотиков, которые уничтожают вредные бактерии, одновременно разрушая микробиоту (что приводит к возникновению новых проблем), каждый фаг эволюционировал для более узкой направленности на штаммы или виды бактерий. Такая специфичность делает фаговую терапию привлекательной альтернативой для лечения инфекций, особенно вызванных бактериями с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ).
Существует 2 типа фагов: литические и умеренные. Строго литические фаги заражают клетку-хозяина и вызывают ее разрыв, тем самым убивая бактерию. Умеренные, или лизогенные, фаги не убивают свою бактериальную жертву сразу - они встраивают свой геном (который может содержать гены AMR или токсинов) в клетку хозяина. В конечном итоге фаг может лизировать клетку, но это мало что делает для немедленного предотвращения бактериальной инфекции и может способствовать распространению AMR и других генов вирулентности. Поэтому очень важно, чтобы для фаговой терапии использовались строго литические фаги.
Литические фаги реплицируются внутри бактерий и лизируют клетку-хозяина сразу после сборки. В лизогенном цикле фаги интегрируют свой геном в геном клетки-хозяина.
Учитывая это, процесс выявления фагов для лечения инфекции может быть длительным. Он часто включает в себя тестирование фагов из существующих библиотек, чтобы найти те, которые убивают бактериальный изолят пациента. Это все равно, что иметь миллион ключей и пытаться перебрать миллион замков, чтобы понять, какой ключ подходит к замку". В одном из исследований сообщалось, что с момента запроса на фаговую терапию до фактического введения препарата пациенту проходит от 28 до 386 дней.
Однако в настоящее время разрабатываются препараты с более широким целевым диапазоном. Например, компания Locus Biosciences, занимающаяся разработкой фаговых биотерапевтических препаратов, производит фаговые коктейли для каждого из 4 различных патогенов (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Staphyloccocus aureaus), которые действуют на >95% клинических штаммов. Этот подход не требует культивирования изолята пациента и скрининга библиотеки на наличие нужных фагов, что может упростить процесс.
