Опубликовано : Окт 26, 2019

Вирусы, чтобы остановить инфекции холеры — вирусный враг смертельных бактерий мог быть другом человечества

Вирусы, чтобы остановить заражение холерой - вирусный враг смертельных бактерий может быть другом человечества
                Вирусы атакуют и заражают бактерию. Кредит: Design_Cells/Shutterstock.com

В последнем из ряда громких случаев в США смесь вирусов, убивающих бактерии, успешно лечила пациента с муковисцидозом, страдающего от смертельной инфекции, вызванной патогеном, устойчивым к множественным формам антибиотиков.
                                                                                       

Лечить инфекцию — это здорово, конечно. Но как насчет использования этих убивающих бактерии вирусов — бактериофагов — для предотвращения инфекций в первую очередь? Может ли это работать для некоторых заболеваний? Хотя использование вирусов для предотвращения инфекций, вызванных бактериальными инфекциями, может показаться нелогичным, в случае бактериофагов: «Враг моего врага — мой друг».

Обнаруженные чуть более 100 лет назад бактериофаги или фаги вызывают новый интерес в качестве потенциального оружия для борьбы с бактериями, которые устойчивы к множественным антибиотикам — так называемым супербукам. Хотя недавняя фаговая терапия была сосредоточена на лечении больных пациентов, предотвращение инфекции останавливает заболевание еще до его начала, сохраняя здоровье людей и предотвращая распространение микроба среди других.

Мы — микробиологи, которые изучают холеру, потому что это древнее заболевание продолжает процветать и может иметь разрушительные последствия для сообществ и целых стран. Лаборатория Camilli была сосредоточена на заболевании более двух десятилетий. Мы заинтересованы в разработке вакцин и продуктов для фагов, чтобы предотвратить заболевание людей холерой и вспышки.

Вспышки холеры происходят во всем мире

В случае холеры, вызванной бактерией Vibrio cholerae, профилактика предпочтительнее, потому что она распространяется как лесной пожар, когда поражает сообщество. Когда этот бактериальный патоген проглатывается, он обитает в тонкой кишке, где он выделяет мощный токсин, который вызывает рвоту и водянистую диарею, которая вызывает сильное обезвоживание. Рвота и диарея способствуют распространению возбудителя в домашних хозяйствах и загрязняют местные источники воды. При отсутствии лечения холера убивает 40% своих жертв, иногда в течение нескольких часов после появления симптомов. К счастью, смерть может быть в значительной степени предотвращена путем быстрой регидратации жертв холеры.

В регионах мира, где нет чистой воды и надлежащих санитарных условий, риску подвергаются 2,5 миллиарда человек, и, по оценкам CDC, в год регистрируется до 4 миллионов случаев холеры. Новые эпидемии, такие как недавняя массовая эпидемия в Йемене, от которой до сих пор болеют более 1,2 миллиона человек, и вспышка в Мозамбике часто являются следствием гуманитарных кризисов. Войны и стихийные бедствия часто вызывают нехватку чистой воды и воздействуют на самые бедные и наиболее уязвимые общины.

Холера легко передается в обществе и в домашних хозяйствах. Предполагается, что во время вспышек в 80% случаев происходит в результате быстрой передачи инфекции в домохозяйствах, предположительно происходящей из-за загрязнения домашней пищи, воды или поверхностей диареей или рвотой от первоначальной жертвы холеры.

Члены семьи обычно испытывают симптомы холеры через два-три дня после того, как первоначальный член семьи заболел. Таким образом, люди, которым грозит наибольшая опасность, — это, как правило, братья и сестры, которые заботятся о больном. В настоящее время нет утвержденного медицинского вмешательства для немедленной защиты членов домохозяйства от заражения холерой, когда она поражает домохозяйство. Вакцины от холеры требуют не менее 10 дней для вступления в силу, и, таким образом, не попадают в цель в этой чрезвычайной ситуации.

            Вирусы, чтобы остановить заражение холерой - вирусный враг смертельных бактерий может быть другом человечества
                Этот пациент с холерой пьет раствор для пероральной регидратации, чтобы противодействовать дегидратации, вызванной холерой. Кредит: Центры по контролю и профилактике заболеваний Библиотека изображений общественного здравоохранения

Профилактика холеры с использованием фагов

Чтобы удовлетворить эту потребность, мы разработали коктейль из фагов, который члены семьи должны принимать перорально каждый день до или вскоре после контакта с Vibrio cholerae, чтобы защитить их от заражения этой болезнью. Мы полагаем, что фаги должны оставаться в кишечном тракте достаточно долго, чтобы служить в качестве защиты от поступающих бактерий холеры. Хотя это было доказано только на животных моделях холеры, мы надеемся, что фаговый коктейль будет действовать аналогично на людях. Есть три преимущества использования фагов таким образом.

Во-первых, фаги обеспечивают немедленную защиту. Действуя быстро, фаги могут целенаправленно выводить бактерии холеры из кишечника. Это важно, потому что холера быстро убивает.

Во-вторых, фаги заражают и убивают штаммы бактерий с множественной лекарственной устойчивостью, а также чувствительные к лекарствам штаммы. Это очень важно, поскольку бактерии холеры стали устойчивыми ко многим лекарствам во многих частях мира из-за широкого применения антибиотиков.

В-третьих, в отличие от антибиотиков, которые уничтожают бактерии без разбора, фаги очень специфичны и заражают только свои особые виды бактерий-хозяев. Таким образом, при использовании фагов против патогена, они не будут разрушать полезные бактерии, находящиеся в и на теле наших пациентов, которые являются частью микробиома. В исследованиях в нашей лаборатории фаги, называемые ICP1, ICP2 и ICP3, которые мы используем, убивают только Vibrio cholerae и не должны разрушать полезные бактерии в кишечном тракте. Это важно, потому что наши хорошие бактерии необходимы для защиты организма от других патогенов и жизненно важны для нашего общего питания и здоровья.

Из пробирки в продукт

В сотрудничестве с международными исследователями мы более двух десятилетий изучаем бактерии холеры и их фаги в Университете Тафтса, пытаясь раскрыть детали того, как холера распространяется и как фаги могут влиять на ее распространение. Использование фагов для предотвращения передачи холеры было естественным результатом этого исследования, но ни в коем случае не было прямым.

Разработка нашего фагового продукта требовала обнаружения фагов, которые убивают Vibrio cholerae в кишечном тракте, глубокое знание того, как фаги заражают бактерии, и выяснение того, как бактерии становятся устойчивыми к фагам и как это влияет на их вирулентность.

Наша цель сейчас — протестировать фаговый коктейль на людях во время эпидемии холеры. В частности, нам необходимо определить, эффективен ли он для предотвращения передачи холеры членам семьи в домохозяйствах, где она заболевает.

В наше время нам необходимо изменить парадигму, полностью полагаясь на антибиотики для лечения инфекций и разработки других типов антимикробных растворов. Пришло время привлечь фагов от простуды и использовать их как для лечения бактериальных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью, так и для профилактики инфекций.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *