Ученые придумали как убить сверхустойчивые микобактерии вирусами

На сегодняшний день трудно изобрести новые антибиотики. При это имеются сообщения о неизлечимых штаммах гонореи, брюшного тифа, малярии и внутрибольничных инфекций, таких как Candida auris (гриб). К этому длинному составу бактериальных инфекций мы должны добавить лекарственно-устойчивый туберкулез (ЛУ-ТБ).

Туберкулез - это воздушно-капельная инфекция, вызываемая микобактериями. Когда стрептомицин был впервые обнаружен в 1940-х годах, то на него возложили огромную надежду, что туберкулез можно победить. Но туберкулезные бактерии быстро стали устойчивыми к стрептомицину, когда его давали в одиночку. Мы быстро узнали, что туберкулез требует комбинации лекарств, чтобы противостоять лекарственной устойчивости.

Сегодня для лечения лекарственно-чувствительного туберкулеза  в течение первых двух месяцев требуется 4 препарата (изониазид, рифампицин, пиразинамид и этамбутол) , а затем еще два антибиотика (изониазид и рифампицин) в течение дополнительных 4 месяцев. Лечение ЛУ-ТБ требует длительной терапии (часто 24 месяца) несколькими токсичными лекарственными средствами, включая те, которые вызывают глухоту и психоз.

Туберкулез с лекарственной устойчивостью поражает более полумиллиона человек в год и убивает почти 230 000 человек. В то время как только около четверти людей с ЛУ-ТБ диагностированы и находятся на лечении, результаты плохие, даже среди тех, кто получает терапию второй линии. Только 1 из 2 пациентов с туберкулезом с множественной лекарственной устойчивостью выживает. При туберкулезе с широкой лекарственной устойчивостью выживает только 1 из 3 пациентов. Когда штаммы ТБ устойчивы ко всем доступным противотуберкулезным препаратам, их называют «полностью устойчивыми к лекарствам». Такие полностью устойчивые к лекарствам штаммы были зарегистрированы в таких странах, как Индия и Южная Африка .

В то время как новые антибиотики, такие как bedaquiline , delamanid и pretomanid были обнаружены, DR-ТБ продолжает быть очень трудно управлять. Существует острая необходимость в новых и альтернативных методах лечения. Одной из таких альтернатив может быть уничтожение туберкулезных бактерий вирусами, которые уничтожают бактерии (т.е. бактериофаги).

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Почему вакцины так важны в 2019 году

Новая книга под названием «Идеальный хищник»  дает потрясающий обзор области фаговой терапии и ее потенциала для устранения супербагов. Томас Паттерсон, профессор UCSD, умирал от сверхустойчивого штамма инфекции Acinetobacter baumanii. Абсолютно из всех возможных вариантов, Стефани Стратди, его жена и исследователь глобального здравоохранения UCSD, работающий с Робертом Скули, профессором медицины UCSD, опробовал бактериофаги, чтобы убить инфекцию acinetobacter.

Я удивлялся, могут ли фаги работать на лекарственно-устойчивый туберкулез, особенно у пациентов с широко лекарственно-устойчивой инфекцией? К сожалению, нет никаких испытаний на людях микобактериофагов для лечения ЛУ-ТБ. Однако на этой неделе Nature Medicine опубликовала увлекательный отчет о случаях заболевания, в котором документировано первое терапевтическое применение фагов при микобактериальной инфекции человека. Не ДР-ТБ, а что-то близкое.

Пациент 15 лет с муковисцидозом был направлен на трансплантацию легких. В течение многих лет этот пациент заражался нетуберкулезной микобактерией, называемой M. abscessus, которая  обычно встречается в окружающей среде (почва, вода и т. Д.). Связанные со здоровьем инфекции, вызванные этой бактерией, обычно поражают кожу и мягкие ткани под кожей. Это также является причиной серьезных инфекций легких у людей с различными хроническими заболеваниями легких, включая муковисцидоз.

Несмотря на то, что вирус M. tuberculosis не такой вирулентный , инфекция легких M. abscessus является самой трудной нетуберкулезной микобактериальной инфекцией, которую можно лечить. Очень немногие антибиотики работают против  M. abscessus и, таким образом, они очень напоминают ЛУ -ТБ.

Хотя пациентка с кистозным фиброзом перенесла успешную двустороннюю трансплантацию легкого, из-за ее иммуносупрессированного состояния ее ранее существовавшая  инфекция M. abscessus стала распространяться и ухудшаться, поражая легкие, кожные узелки и инфекцию раны на груди. Лечебная бригада в больнице Большой Ормонд-стрит в Лондоне решила опробовать микобактериофаги с помощью экспертов по фагам из Университета Питтсбурга и UCSD.

Исследовательская группа должна была сначала просмотреть коллекции фагов, чтобы выявить те, которые могут заразить и убить M. abscessus . Кроме того, они использовали геномную инженерию для улучшения уничтожающей или литической способности некоторых фагов. В итоге они собрали коктейль из 3 разных фагов (изображение ниже) и доставили их внутривенно. Внутривенное лечение фагом хорошо переносилось и ассоциировалось с объективным клиническим улучшением, включая закрытие грудной раны, улучшение функции печени и существенную очистку инфицированных узлов кожи. Имеются данные о репликации фагов в организме, что свидетельствует о том, что фаги успешно инфицировали микобактерии.

Я разговаривал с профессором Грэмом Хэтфуллом , ведущим ученым-фагом и одним из ведущих авторов статьи. Он подтвердил, что пациент жив, но все еще находится на фаговой терапии (уже около 11 месяцев) вместе с обычными антибиотиками. Хотя фаги не полностью излечили пациента от  инфекции M. abscessus  ,  Хэтфулл считает, что фаги могли помочь очистить ее легкие. Я спросил его, привело ли 11 месяцев терапии фагом к сопротивлению фагам. «Мы не видели доказательств сопротивления ни одному из трех фагов», - ответил он.

В отсутствие контрольной группы Хэтфулл и его соавторы настороженно относятся к любым причинно-следственным связям. Они также отмечают, что было нелегко идентифицировать достаточное количество фагов для эффективного уничтожения M. abscessus , и трехфазный коктейль, который они использовали у своих пациентов, не мог быть обобщенным лечением для всех пациентов с M. abscessus из-за изменчивости штаммов.

«Мало того, что все эти фаги не заражают M. abscessus , но фактически фаги, которые инфицировали этот конкретный штамм у этого конкретного пациента, которого мы лечили, они не заражают и не контролируют другие клинические изоляты M. abscessus . Вариация штамма действительно здорово, и это не универсальное решение для всех нетуберкулезных микобактериальных инфекций. Но это ставит перед нами серьезную исследовательскую проблему. Что мы можем сделать, чтобы попытаться понять это изменение, и можем ли мы расширить банк фагов так что мы можем получить коллекцию фагов, которые заражают различные штаммы? " Hatfull заметил.

Сообщения о случаях не являются достаточными для клинического использования, но Грэм Hatfull, Хелен Спенсер и их команда доказали , что понятие mycobacteriophages может иметь определенную роль в лечении M. abscessus в организме человека,  и, по аналогии, ТБ с лекарственной устойчивостью. Они открыли двери для аналогичной работы у пациентов с ШЛУ-ТБ, у которых нет терапевтических возможностей.

В общем, область фаговой терапии должна развиваться от серии сообщений о случаях сочувственного использования среди отчаянно больных пациентов до доказательной базы, которая демонстрирует, что фаговая терапия безопасна, эффективна и может стать частью обычной клинической практики. К счастью, такие рандомизированные исследования появляются . Нужно больше и нужно финансировать.

С практической точки зрения, проблемы включают необходимость скрининга коллекций фагов для выявления тех, которые работают для микроорганизма конкретного пациента, и необходимость их производства в достаточном количестве и качестве (т.е. очищенном) для клинического использования. Другими словами, фаговая терапия сделана на заказ, сделана на заказ для каждого пациента и его специфического штамма супербуга. Стоимость всего этого, вероятно, высока, если это не сделано в масштабе. Масштабируемость и затраты особенно важны для ЛУ-ТБ, заболевания, которое сосредоточено в странах с низким и средним уровнем дохода.

Хотя существуют биологические и практические препятствия, я надеюсь, что в области борьбы с туберкулезом будет изучена роль фагов в лечении лекарственно-устойчивого туберкулеза. Учитывая нехватку новых антибиотиков и растущую угрозу ЛУ-ТБ , мы должны непредвзято относиться к новым терапевтическим вариантам, даже если это означает инъекцию людям вирусов.