Zanim w latach 40. XX wieku upowszechniło się stosowanie antybiotyków, triumfy w leczeniu infekcji bakteryjnych święciła terapia fagowa. Choć z czasem stosowanie wirusów do walki z bakteriami odeszło w cień, dziś terapie oparte o bakteriofagi mogą stać się remedium na postępującą lekooporność szczepów bakteryjnych.
Bakteriofagi (nazywane skrótowo fagami) są specyficznymi rodzajami wirusów, które atakują tylko komórki bakteryjne, nie czyniąc szkody komórkom eukariotycznym. Po raz pierwszy fagi zostały zastosowane w medycynie równo wiek temu (w 1919 roku) przez Felixa d’Herelle’a, współodkrywcę tych niezwykłych tworów. Okazały się być one skuteczne w leczeniu chorych z czerwonką bakteryjną. Złota era dla terapii fagowej trwała w latach 20., 30. i 40. XX wieku, zanim została ona wyparta przez coraz skuteczniejszą i tańszą antybiotykoterapię.

Cechą charakterystyczną fagów jest to, że są bardzo specyficzne: dany bakteriofag atakuje najczęściej do kilku szczepów bakteryjnych (a więc nawet nie gatunków!). Są jednak przy tym bardzo skuteczne – terapia nimi w ponad 90% oznacza wyzdrowienie. Wprowadzone do organizmu same się powielają, a więc ich ilość (i dawka „leku”) w miarę upływu czasu rośnie. Jednak procedury znalezienia odpowiedniego faga są pracochłonne, a terapia fagowa trwa dłużej niż antybiotykoterapia – zazwyczaj potrzeba aż 6 tygodni do wyleczenia z infekcji.

 

Problem lekooporności

Powszechny dostęp do tanich i skutecznych antybiotyków o szerokim spektrum działania z czasem obrócił się przeciwko nam. Coraz poważniejszym problemem są lekooporne szczepy bakteryjne, zagrażające życiu osób z osłabioną odpornością. Należą do nich, m.in. chorzy na mukowiscydozę. Charakterystycznym objawem tej choroby jest odkładanie się gęstego śluzu wewnątrz płuc. Śluz ten jest często kolonizowany przez bakterie, a chorzy zmagają się z nawracającymi infekcjami górnych dróg oddechowych.

Takie nawracające zakażenie bakteryjne u chorych na mukowiscydozę może doprowadzić do nieodwracalnych zmian w płucach. Tak też było w przypadku 15-letniej pacjentki, której przypadek opisano w czasopiśmie „Nature Medicine”. Zmagała się ona z ciągłymi infekcjami, wywołanymi przez lekooporny szczep Mycobacterium abscessus. Ponieważ żadne dostępne leki nie pomagały, konieczne u pacjentki okazało się przeszczepienie obu płuc. Niestety, bakterie powróciły (tym razem do nowych) płuc. Zrozpaczeni rodzice poprosili lekarzy prowadzących o znalezienie sposobu na uratowanie życia ich córce.

Lekarze zwrócili się o pomoc do Grahama Hatfulla z University of Pittsburgh, który ma jedną z największych kolekcji bakteriofagów na świecie, liczącą sobie ponad 15 tysięcy różnych wirusów. Jego zespół poświęcił 3 miesiące na znalezienie odpowiedniego bakteriofaga, który skutecznie zwalczyłby bakterie wyizolowane z płuc 15-latki. Znaleziono trzy takie fagi, jednak dwa z nich posiadały geny, które hamowały aktywność bakteriofagów wewnątrz ludzkiego organizmu. Badacze zmodyfikowali genetycznie wirusy tak, aby ich mieszanka mogła zostać podana pacjentce.

Pierwszą dawkę fagów dziewczyna dostała w lipcu 2018 roku. Już po 72 godzinach od podania owrzodzenia na jej ciele (będące jednym z objawów zakażenia) zaczęły się osuszać, a po 6 tygodniach nie było śladów po infekcji. Dziewczyna mogła powrócić do normalnego życia: znów zaczęła uczęszczać do szkoły i rozpoczęła kurs prawa jazdy.

 

Remedium na lekooporność

Choć opisany w „Nature Medicine” przypadek jest jednostkowy, pokazuje on najnowszy trend w walce z antybiotykoopornością. W USA trwają badania kliniczne nad bakteriofagami zdolnymi do pokonania lekoopornych szczepów prątka gruźlicy.

W Unii Europejskiej jedynym ośrodkiem, zajmującym się skutecznością bakteriofagów, jest wrocławski Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN im. Ludwika Hirszfelda.