choroby zakaźne

Wirusy, które ratują życie i leczą choroby

Bakterie mają także swoich naturalnych wrogów i często poddają się atakowi wrogów znacznie mniejszych od nich, tak mikroskopijnych i prostych, że nie można ich nawet uznać za żywe organizmy. Mówimy o niektórych wirusach, zwanych bakteriofagami, które wykorzystują komórki bakteryjne do replikacji. W rzeczywistości wirus, w przeciwieństwie do bakterii, nie może być uważany za żywy organizm, ponieważ nie jest w stanie się replikować; w tym sensie mówi się, że wirusy są obligatoryjnymi pasożytami, właśnie dlatego, że muszą wykorzystywać inne komórki do reprodukcji.

Gdy eksploatowana komórka jest ludzką, wirusy powodują pewne uszkodzenia organizmu; jednakże, gdy patogenna komórka bakteryjna jest wykorzystywana dla ludzi, bakteriofagi mogą stać się sojusznikami naszego zdrowia; i może stać się jeszcze bardziej w przyszłości, biorąc pod uwagę narastający problem oporności na leki i wynikającą z tego niewrażliwość bakterii na antybiotyki.

Te „naturalne leki” są również szczególnie tanie, ponieważ fagi są największą jednostką biologiczną na Ziemi. Są one również wysoce specyficzne, biorąc pod uwagę, że każdy bakteriofag działa w określony sposób na gatunek bakterii lub nawet na określone szczepy; dlatego mieszanka fagów stosowanych w leczeniu choroby musi być wysoce specyficzna dla indywidualnego pacjenta, rodzaj starannie skalibrowanego koktajlu po zrozumieniu, które bakterie powodują zakażenie. To hiperselektywne podejście komplikuje terapeutyczne zastosowanie bakteriofagów z jednej strony, ale z drugiej strony pozwala uniknąć zabijania dobrych bakterii, co jest częstym skutkiem ubocznym tradycyjnych terapii antybiotykowych o szerokim spektrum działania. Zatem działanie faga nie niszczy mikroflory komensalnej jelita, a zatem unika pojawienia się efektów ubocznych, takich jak biegunka i oportunistyczne infekcje wtórne.

Terapeutyczne zastosowanie bakteriofagów rozwinęło się w pierwszej połowie ubiegłego wieku w byłym Związku Radzieckim, zwłaszcza w Gruzji dzięki badaniom George'a Eliavy. Na Zachodzie zainteresowanie naukowe terapią fagową zostało osłabione przez pojawienie się antybiotyków, ale ostatnio odzyskało ono siłę dzięki ponownemu zainteresowaniu terapiami alternatywnymi. FDA na przykład zatwierdziła dodanie specyficznych fagów dla Salmonelli i Escherichia Coli w różnych produktach spożywczych. W hodowli ryb fagi są już dziś stosowane jako ważna alternatywa dla stosowania antybiotyków.

Oprócz bakteriofagów w toto można również użyć broni, dzięki której wirusy wygrywają obronę bakteryjną, na przykład lizyny zdolne do rozerwania ściany bakterii. Ponadto techniki inżynierii genetycznej stworzyły już „super fagi”, zdolne do atakowania i lizowania większej liczby gatunków bakterii.

Jeśli chodzi o zagrożenia dla zdrowia, jeśli terapia jest dobrze wyważona, prawie nie istnieją. W rzeczywistości organizm ludzki jest szczególnie przyzwyczajony do radzenia sobie z fagami, które znajdują się wszędzie, we wszystkim, czego dotykamy, jemy lub pijemy. Ponadto, ekspansja fagów w organizmie ludzkim zależy od zasięgu populacji bakterii zakaźnych: ponieważ ta ostatnia zmniejsza się z powodu działania samych fagów, wirusy również zmniejszają swoje stężenie. Oznacza to między innymi, że gdy dawka fagów zostanie wstrzyknięta do organizmu, wirusy te szybko się rozwijają i zwiększają swoją skuteczność bakteriobójczą w czasie (w przeciwieństwie do antybiotyków, dla których wymagane są dawki przypominające). Co więcej, fakt, że fagi zabijają fragmenty komórkowe wytwarzające komórki bakteryjne, sprawia, że ​​ich działanie powoduje, że ludzki układ odpornościowy aktywuje się z większą intensywnością; pomyślcie na przykład o fragmentach LPS (lipopolisacharydu) pochodzących ze zdegradowanej ściany bakteryjnej.

Potencjalne zagrożenia dla zdrowia obejmują możliwą obecność toksyn bakteryjnych w przygotowaniu faga i transfer genów bakteryjnych między zjadliwymi szczepami. Dziś wiemy, że fagi są odpowiedzialne za większość chorób związanych z toksynami; dzieje się tak dlatego, że fagi replikują się w komórce bakteryjnej, aby wytworzyć i / lub uwolnić toksyny, które powodują typowe objawy wielu chorób; tak jest na przykład w przypadku krztuśca, szkarlatyny i cholery. Ponadto liza niektórych gatunków bakterii może prowadzić do uwolnienia dużych ilości endotoksyn, które poza pewnymi granicami, przechodzą od stymulowania układu odpornościowego do hiperaktywacji, aż do wywołania wstrząsu toksycznego z powodu ogromnego wzrostu produkcji cytokin zapalny. Przeszkoda ta może zostać pokonana za pomocą technik inżynierii genetycznej, w celu pozbawienia bakteriofagów genów niezbędnych do syntezy lizyny; ogranicza to również replikację fagów, ponieważ bez lizyny wirusy replikowane w komórce bakteryjnej nie mogą uciec. Drugi problem, z drugiej strony, jest rozwiązany przez unikanie stosowania lizogennych fagów cyklu, ponieważ, jak wspomniano, mogą raczej sprzyjać problemowi oporności na antybiotyki niż go rozwiązać.