Ученые используют бактериофаги для борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями
Ежегодно устойчивые к лекарствам инфекции убивают более 50 000 человек в Европе и США и сотни тысяч по всему миру. Согласно обзору по устойчивости к противомикробным препаратам, заказанному премьер-министром Великобритании, без решения этой растущей проблемы к 2050 году может происходить до 10 миллионов смертей в год с экономическим ущербом до $100 трлн.
Исследователи из стоматологического факультета Еврейского университета в Иерусалиме предлагают способ борьбы с вредными бактериями, заражая их вирусами-бактериофагами. Один такой вирус, выращенный из иерусалимских сточных вод, может помочь предотвращать инфекции после стоматологических процедур.
Чрезмерное использование антибиотиков привело к появлению устойчивых бактерий. Один из таких патогенов — Enterococcus faecalis, обитающий в желудочно-кишечном тракте человека. Он вызывает опасные заболевания: от эндокардита и бактериемии до инфекций мочевыводящих путей, менингита и инфекций после лечения корневых каналов.
E. faecalis — очень устойчивый штамм, особенно в форме биопленки (липкого бактериального скопления). Его часто выделяют при персистирующих инфекциях, связанных с лечением корневых каналов; инфекция может сохраняться в 20–33% случаев. Необходимы новые способы борьбы с такими вирулентными бактериями.
Многообещающая альтернатива традиционным антибиотикам — фаговая терапия. Бактериофаги (фаги) — это вирусы, заражающие бактерии. Они являются высокоэффективными специфическими «профессиональными убийцами бактерий».
Исследовательская группа под руководством доктора Ронена Хазана и доктора Нурит Бейт выделила из сточных вод Иерусалима фаг, названный EFDG1, способный заражать штамм V583 E. faecalis, устойчивый к ванкомицину (самому эффективному антибиотику против этой бактерии).
Команда оценила эффективность EFDG1 против клеток E. faecalis как в жидкой культуре, так и в форме биопленки. В обоих случаях фаг почти полностью уничтожал бактериальные культуры. EFDG1 оказался высокоэффективным против различных изолятов E. faecalis и E. faecium, независимо от их профиля устойчивости к антибиотикам.
Более того, исследования in vitro и ex vivo на образцах тканей показали высокую эффективность EFDG1 против инфекции корневого канала. Это говорит о том, что фаговая терапия с использованием EFDG1 может быть эффективным способом профилактики инфекции E. faecalis после лечения корневых каналов.
Анализ генома фага показал, что он принадлежит к подсемейству Spounavirinae семейства Myoviridae, которое включает другие перспективные кандидаты для терапии против грамположительных патогенов. В геноме EFDG1 не обнаружено явно вредных генов.
«Идея использования фагов в качестве антибактериальных препаратов не нова. Фаговая терапия была впервые предложена в начале XX века, но затем от нее отказались по разным причинам, включая поразительный успех химических антибиотиков. Сейчас мы стоим на пороге новой эры в связи с ограничениями синтетических антибиотиков и появлением устойчивых штаммов. Таким образом, пришло время снова обратиться к тому, что предлагает природа в борьбе с бактериями. Как показывает это исследование, бактериофаги могут стать эффективным инструментом в разработке столь необходимых новых противомикробных препаратов», — говорит доктор Ронен Хазан.
Исследование будет опубликовано в апрельском номере 2015 года журнала Applied and Environmental Microbiology под названием «Targeting Enterococcus faecalis biofilm using phage therapy». В настоящее время доступно онлайн как Early Edition.