Коктейль вирусов, убивающих бактерии, предотвращает заражение холерой в моделях на животных

Пероральное введение коктейля из трёх вирусов (бактериофагов), специфически уничтожающих холерный вибрион, предотвращает заражение и симптомы, подобные холере, в экспериментах на животных моделях. Об этом сообщают учёные из Медицинской школы Университета Тафтса (TUSM) и Сэкларовской школы биомедицинских наук в журнале Nature Communications от 1 февраля. Результаты впервые демонстрируют потенциальную эффективность бактериофагов в качестве пероральной профилактической терапии против острого желудочно-кишечного бактериального заболевания.

В предыдущей работе команда под руководством Эндрю Камилли идентифицировала три штамма фагов, которые сохраняли способность убивать Vibrio cholerae в тонком кишечнике — месте инфекции у человека. Эти фаги нацелены на бактериальные поверхностные рецепторы, обычно участвующие в инфекционности, что делает их идеальными терапевтическими кандидатами.

Профилактика и защита

В текущем исследовании команда провела серию экспериментов на мелких животных моделях холеры. Животным перорально вводили дозу коктейля из трёх фагов за период от 3 до 24 часов до заражения стандартизированным количеством бактерий V. cholerae.

• Профилактическая доза фагового коктейля полностью устранила V. cholerae в тонком кишечнике более чем у половины обработанных животных при введении за 3 часа до заражения.
• У оставшихся животных, а также у тех, кого лечили за 24 часа до заражения, количество бактерий в среднем снизилось в 500 и более раз по сравнению с необработанным контролем.
• Лечение было наиболее эффективным для снижения бактериальной нагрузки при введении за 3–12 часов до заражения.
• У обработанных животных не было обнаружено признаков диареи, подобной холере, и значительной потери веса.

Исследователи изучили выжившие после лечения бактерии V. cholerae. Хотя некоторые бактерии приобрели устойчивость к одному или двум фагам, ни одна не была устойчива ко всем трём фагам в коктейле. У выживших бактерий, развивших устойчивость к фагам, были мутации в ключевых белковых рецепторах, которые делали бактерии авирулентными и неспособными вызывать инфекцию.

Заполнение пробела в лечении

Распространение устойчивых к антибиотикам бактерий привело к возобновлению интереса к фаговой терапии, которая может нацеливаться на конкретные штаммы вредных бактерий, не затрагивая клетки хозяина и полезные бактерии.

Холера быстро распространяется через заражённую воду. Основной путь передачи — от инфицированных лиц к другим членам домохозяйства, что обычно происходит в течение одного-двух дней. Исследователи рассматривают фаговый коктейль как быстродействующее профилактическое пероральное лекарство, которое можно принимать многократно в этом критическом окне.

Сейчас команда Камилли и сотрудники исследуют возможность клинических испытаний на людях. Фаговая терапия имеет хорошо установленный профиль безопасности, основанный на десятилетиях использования в странах Восточной Европы, таких как Грузия. Команда также изучает масштабное производство фагов и считает, что это можно сделать экономично. Они недавно основали компанию PhagePro для дальнейшего тестирования и разработки своего фагового коктейля.

Если усилия окажутся успешными, это может привести к появлению важного инструмента для специалистов общественного здравоохранения. Существующая вакцина против холеры должна быть введена как минимум за две недели до заражения, чтобы быть эффективной. Регидратационная терапия — стандартное лечение, но чистая вода обычно труднодоступна во время вспышки. Антибиотики эффективны, но способствуют распространению устойчивых штаммов и могут навредить полезным бактериям.

Профилактическое фаговое лечение вряд ли искоренит холеру, но может заполнить важный пробел — обеспечить немедленную защиту от передачи инфекции в домохозяйствах.