Czy bakteriofagi okażą się skuteczną alternatywą dla antybiotyków?

Tradycyjne leczenie zakażeń bakteryjnych z użyciem antybiotyków jest najczęściej skuteczne, ale nadużywanie tych środków prowadzi do wytwarzania przez bakterie mechanizmów obronnych. Rozwiązaniem tego problemu może być użycie występujących w naturze małych wirusów atakujących bakterie, czyli bakteriofagów.

Izraelscy naukowcy z wydziału dentystycznego Hebrew University of Jerusalem postanowili sprawdzić, czy bakteriofagi mogą być użyte w zapobieganiu infekcjom Enterococcus faecalis związanym z leczeniem endodontycznym. Bakteria E. faecalis jest szczególnie trudna do zwalczania, gdy jest w postaci biofilmu. Do badania zostały użyte bakteriofagi pozyskane z miejskiej kanalizacji w Jerozolimie.

Bakteriofagi (lub po prostu fagi) to niewielkiej budowy wirusy bakteryjne, które występują w środowisku naturalnym i pomagają w utrzymaniu równowagi ekologicznej. Wraz z ewolucją bakterii dokonuje się także specjalizacja fagów. Powstają bakteriofagi, które wnikają do konkretnych typów bakterii – także tych lekoopornych.

Pozyskane z jerozolimskich ścieków fagi zostały oznaczone kodem EFDG1 i są w stanie zainfekować szczep V583 E. faecalis, który jest szczepem opornym na wankomycynę, czyli typowy antybiotyk stosowany w zakażeniach wywołanych przez tę bakterię.

W badaniu sprawdzano skuteczność EFDG1 przeciw bakterii Enterococcus faecalis w dwóch formach: biofilmu i rozpuszczonych w płynie kolonii. Okazało się, że w obydwu przypadkach fagi były bardzo skuteczne. Sprawdzano także, czy ten typ bakteriofagów może być stosowany przeciwko innym bakteriom. Wykazano, że podobną skuteczność udało się osiągnąć względem innych rodzajów E. faecalis, a także E. faecium. Co więcej, EFDG1 niszczy bakterie bez względu na ich profil oporności na antybiotyki.

W badaniu wykazano także, że sprawdzany bakteriofag ma możliwość wnikania do bakterii pobranych z reinfekowanych kanałów korzeniowych. To daje nadzieję, że ten bakteriofag może być stosowany w prewencji wtórnego zakażenia po leczeniu kanałowym.

Terapia bakteriofagami (fagoterapia) jest już znaną metodą leczenia. Pierwszy raz fagom przyglądano się na początku XX wieku, ale nie kontynuowano badań ze względu na postępy i sukcesy w dziedzinie antybiotykoterapii. Teraz, w obliczu powstających lekooporności i tendencji do ograniczania stosowania antybiotyków, naukowcy wracają do pomysłu wykorzystania naturalnej metody walki z bakteriami.

Ma ona jednak kilka wad. Przykładowo niektóre fagi potrafią przenosić geny bakteryjne niezwiązane z ich niszczeniem. Przez takie przenoszenie genów bakterie mogą zyskać nowe geny, które pozwalają na produkcję nowych toksyn, co może zwiększać ich zjadliwość. Izraelscy badacze postanowili sprawdzić genom EFDG1 metodą sekwencjonowania i wizualizacji z użyciem mikroskopu elektronowego. Okazało się, że jest on pod tym względem „bezpieczny”. W leczeniu infekcji ogólnoustrojowych użycie fagów może być trudne, gdyż są one często niszczone przez układ odpornościowy człowieka, zanim dotrą do swojego celu, jakim jest bakteria. Wydaje się, że w przypadku zastosowania fagoterapii przez stomatologów może to być łatwiejsze, ponieważ w tym przypadku pożądane jest miejscowe działanie w obrębie endodontium.