Fagi v boju proti patogenim bakterijam

Uvod

Pred nekaj več kot 100 leti sta Anglež Frederick Twort in Francoz Félix d'Hérelle neodvisno odkrila bakteriofage. D'Hérelle je opazil, da se fagi pojavljajo tam, kje bakterije bujno rastejo. Poleg tega je opazil, da se pojavnost fagov v blatu pacientov poveča proti koncu bolezni. Predlagal je, da bi se dalo fage koristno uporabiti v zdravljenju bakterijskih okužb. Proti koncu dvajsetih in tridesetih let prejšnjega stoletja je bilo zdravljenje s fagi že komercialno dostopno. D'Hérelle je v tem času zelo uspešno zdravil bakterijske okužbe s fagi, medtem ko so drugi imeli precej slabe rezultate, najbrž iz slabega poznavajanja področja. Z razvojem antibiotikov je zanimanje za to področje zamrlo, razen v Sovjetski Zvezi. V Gruziji je George Eliava, ki je imel večkratne stike z D'Hérellom ustanovil zavod za raziskovanje fagov, ki je še danes delujoč. V času hladne vojne se je izmenjava znanja med zahodom in vzhodom prenehala. Danes se zahod spet vključuje v raziskovanje fagov, ker postaja odpornost bakterij na antibiotike čedalje večji problem. Njihova korist je precej očitna na področju medicini, uporabni pa bi bili tudi v kmetijstvu in živilski industriji. Zdravljenje s fagi se danes uporablja predvsem v Rusiji in Gruziji, v primeru ko antibiotiki ne zadostujejo. V Evropski Uniji se zdravljenje s fagi uporablja le na Poljskem, kjer se za to specializira ena enota v Wroclavu.

Primerjava z antibiotiki

Bakteriofagi imajo kar nekaj prednosti v primerjavi z antibiotiki, a imajo tudi slabosti. Fagi, ki so uporabni za namene medicine, so načeloma baktericidni, za razliko od nekaterih antibiotikov, ki delujejo zgolj bakteriostatično in lahko s tem celo pospešijo širjenje odpornosti proti antibiotikom. Odmerek bakteriofagov v namene zdravljenja je enkraten in zelo majhen, ker se fagi lahko razmnožujejo. Obenem pa je to z vidika javnosti problematično, saj se načeloma to ne sliši zelo varno. Fagi so zelo specifični, torej lahko delujejo kvečjemu le na nekaj sevov bakterij iste vrste. To je prednosti in slabost – ne vplivajo na črevesno floro, hkrati pa je zato potrebno užiti t.i. fagni koktejl, to je mešanica več vrst bakteriofagov. Imajo zelo raznolike mehanizme delovanja, ki se razlikujejo tudi od mehanizmov delovanja antibiotikov, zato odpornost na antibiotik ne pomeni odpornosti na fag. Določeni eksperimenti nakazujejo, da imajo sposobnost prehajanja krvno-možganske bariere, torej v področje, kjer zdravljenje bakterijskih okužb z antibiotiki ni enostavno. Za razliko od antibiotikov, so fagi sposobni odstranjevati biofilme. Bakteriofage je relativno enostavno najti, ponavadi se jih izolira iz okolij, kjer živi veliko bakterij npr. iz odpadnih voda. Med zdravljenjem lahko pride do mutacij, ki zmanjšajo učinkovitost fagov. V današnjem času se zdi, da je zaupanje v zahodno medicino čedalje manjše, zato je s tega vidika prednost fagov tudi ta, da so naravni.

Viri

Loc-Carrillo, C., in Abedon, S. (2011). Pros and cons of phage therapy. Bacteriophage, 1(2), 111–114. doi: 10.4161/bact.1.2.14590

Salmond, G. P. C., in Fineran, P. C. (2015). A century of the phage: past, present and future. Nature Reviews Microbiology, 13(12), 777–786. doi: 10.1038/nrmicro3564