Бактерии и фаги

Три новых оружия в борьбе против бактерий

Фаги против бактерий. Бактериофаги альтернатива антибиотикам

АНТИМИКРОБНЫЕ ПЕПТИДЫ

ВИРУСЫ-БАКТЕРИОФАГИ

МЕЖ-БАКТЕРИАЛЬНЫЕ СВЯЗИ

Купить бактериофаги на нашем сайте>>>>>

 

НЕМНОГО ФАКТОВ

В 2000 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) забила тревогу: «Если ничего не будет сделано, в 2010 году антибиотики станут неэффективными». Хорошая новость: ВОЗ ошиблась на несколько лет. Плохая новость: в ее предсказаниях нет ничего сюрреалистического; сегодня мы проигрываем в войне против бактерий. В настоящее время в наших больницах 70% возбудителей инфекционных заболеваний успешно противодействуют, по меньшей мере, одному антибиотику. Хуже того, число бактерий, выработавших устойчивость к различным антибиотикам, растет с огромной скоростью. «Для лечения инфекций, вызванных “супербактериями», мы должны иногда прибегать к антибиотикам, от которых отказались несколько десятков лет назад из-за слишком высокой токсичности», — признались американские ученые Сезар Ариас и Барбара Мюррей из Техасского университета.

Однако, сам Александр Флемминг незадолго до своего открытия в 1928 году пенициллина предупреждал о феномене резистентности. Но в то время медико-биологическая промышленность быстро отреагировала на его открытие: между 1940 и 1970 годами было уже более сотни антибиотиков; при таком наращивании темпов даже объявили о скором исчезновении инфекционных болезней. Увы, исследования не выдерживали такого напора. Тогда как для разработки нового антибиотика необходимо 10 -15 лет, сегодня достаточно 1–4 года, чтобы бактерии научились ему противостоять. За сорок лет только три новых класса антибиотиков были выпущены в продажу. При таком темпе невозможно выиграть гонку.

Чтобы найти выход из этого тупика, исследователи договорились о приоритетах: необходимо разработать оружие, радикально отличающееся от антибиотиков, оружие, которое не даст бактериям шанса адаптироваться. И сегодня идеи ученых, осознающих поставленную цель и ее срочность, приходят со всех сторон света.

Так, три оригинальных пути решения уже показывают многообещающие результаты: антимикробные пептиды, вирусы-бактериофаги и создание процесса разрушения межбактериальных связей.

Центр коррекции иммунитета на сегодняшний день может предложить наиболее эффективное средство в борьбе с инфекциями – бактериофаги

АНТИМИКРОБНЫЕ ПЕПТИДЫ

А что если смертельное оружие против бактерий находится… на нас самих? На поверхности нашей кожи и слизистых оболочек действительно образуется невидимая армия, представляющая первую линию обороны,- антимикробные пептиды, открытые в 1980 году.

  • Какова их миссия? Разрушать бактерии, патогенные дрожжи и даже вирусы, прежде чем они проникнут в организм.
  • Какова их тактика? Благодаря своему положительно заряженному радикалу эти пептиды, как магниты, притягивают бактерии, чья мембрана заряжена отрицательно.

Другой радикал у пептидов — липофильный, то есть он обладает способностью поглощать липиды мембраны вредоносных бактерий. Подцепив ”добычу”, пептид внедряется в ее мембрану, что приводит к разрыву чужеродных клеток.

На сегодняшний день выявлено более 700 пептидов, в том числе и дефензинов, пептидов с антибактериальной активностью. Многие уже доказали свою эффективность в локализованных инфекциях. Так например, проведенное на 800 пациентах испытание подтвердило эффективность пептидов на язвах, поражающих нижние конечности больных диабетом.

Но из-за неустойчивости пептидов в крови невозможно их использовать при внутренних инфекциях. Большой размер мешает им передвигаться в крови, они быстро разрушаются иммунной системой. Учитывая этот факт, ученые-химики Пенсильванского университета решили в 2002 году эту проблему, синтезировав собственные дефензины организма… И создав компанию Polymedix по их разработке. «Мы синтезировали сложное вещество, являющееся одновременно положительно заряженным и липофильным, но не обнаруживаемое иммунной защитой, так как оно в десять раз меньше, чем дефензины. А также в сотню раз эффективнее», — объясняет Рик Скотт, исследователь компании Polymedix. В результате, у мышей, инфицированных опасным золотистым стафилококком, это вещество, названное PMX-300063, оказалось таким же эффективным, как и ванкомицин, считающийся на сегодняшний день антибиотиком последнего поколения. Клинические испытания на людях, нацеленные на подтверждение безвредности продукта, начались в 2008 году. «Мы определили дозы, безопасные для животных, — говорит Рик Скотт.- Нам есть чем обнадежить скептиков, опасающихся, что PMX-300063 может разрушить также и человеческие клетки. Способность PMX проникать в мембрану бактерий в тысячу раз выше, чем в человеческие клетки, в которых мало отрицательных зарядов»,- добавляет он.

Но и это еще не все. В то время как в лаборатории культуры бактерий развивают резистентность к антибиотикам за три — пять циклов, у этого нового вещества она не выявилась даже после семнадцати! «Поскольку их мембрана разрушается очень резко, у бактерий нет времени мутировать, чтобы противостоять такой агрессии», — объясняет Рик Скотт. По его мнению, в ближайшие пять лет PMX-300063 сможет заменить антибиотики при лечении стафилококковых инфекций.

ВИРУСЫ-БАКТЕРИОФАГИ

Вирусы-бактериофаги

Дефензины — не единственные антибактериальные вещества природного происхождения, интересующие исследователей. Вирусы-бактериофаги, буквально “поедатели бактерий”, были открыты в 1915 году, и сегодня они снова в первых рядах борьбы против микробов. Их использование предполагает биологическую борьбу; введение этих “хищников” в очаг инфекции позволило бы уничтожить бактерии, как это делают в сельском хозяйстве божьи коровки для уничтожения тли. И это уже работает!

Хотя и многообещающие, эти первые “фаготерапевтические” испытания, однако, были внезапно прекращены в связи с высокими терапевтическими результатами пенициллина в 1941 году. Только страны Восточной Европы продолжили исследования, и сегодня в Польше и Грузии “фаги”, находящиеся в изобилии во всей биосфере (почва, вода…) извлекаются, идентифицируются и используются в ежедневной медицинской практике на инфицированных очагах. Несмотря на то, что отсутствие унифицированных методов исследования затормозили разработку такого лечения, ситуация меняется. В 2006 году FDA (американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) дало согласие на выпуск двух аэрозолей на основе бактериофагов для уничтожения в мясе листерий, палочковидных бактерий, вызывающих пищевое отравление. В медицинском мире конференция американского Общества микробиологии, посвященная “фагам”, собрала в 2004 году ученых из 24 стран.

Если говорить конкретно, способ действия бактериофагов — разрушительный, они размножаются быстрым образом внутри бактерии и затем ее разрывают. «При передвижении “фаги” могут проникнуть в любые места, где находятся бактерии, включая мозг. Пока бактерии существуют, они размножаются, а потом организм уничтожает их»,- объясняет Элизабет Куттер, специалист по данному вопросу медицинского факультета штата Эвергрин (США). В конечном итоге, даже если бактерии могут стать резистентными к “фагам”, то эти последние нанесут им ответный удар, смутировав в свою очередь, чтобы вновь стать действенными. «Сопротивление “фагам” редко наблюдается внутри организма: бактериям слишком трудно сохранить свою губительную силу, становясь резистентными к вирусам», — уточняет Доменико Ианелли из университета Неаполя. В 2007 году его команда доказала, что фаготерапия спасла 97 мышей, инфицированных летальной дозой стафилококков, невосприимчивых к антибиотикам. И это только начало. В 2007 году лондонской команде удалось вылечить несколько пациентов, страдающих хроническим отитом, с помощью коктейля из бактериофагов, направленных на уничтожение бактерии Pseudomonas. Скоро этот коктейль появится на рынке.

Тем не менее, вирусы — это живые организмы, и использование их в качестве лекарств вызывает много проблем. Некоторые “фаги” вместо того, чтобы уничтожать, на самом деле лишь внедряют свои гены в геном бактерий, которые передают их затем при делении своим “преемникам”. Тогда, реактивируясь, бактериофаги могут распространять опасные гены от одной бактерии к другой… Чтобы уменьшить риск, некоторые команды исследователей пытаются даже создать в настоящее время генетически модифицированные “фаги”, более агрессивные, не несущие риска адаптации с бактериями. А главным преимуществом этих рукотворных моделей является то, что их намного легче запатентовать, чем 10 31 “фагов”, существующих в природе.

Купить бактериофаги на нашем сайте>>>>>

МЕЖБАКТЕРИАЛЬНЫЕ СВЯЗИ

Хотя биологическая борьба с бактериями и порождает надежды, все же некоторые ученые предпочитают взять за образец военную тактику, чтобы выиграть войну. Причем, самую популярную. Разрушить связь между бактериями, чтобы провалить их план наступления. Целью такой тактики является усиление эффективности антибиотиков, уменьшающих опасность инфекции. Потому что бактерии колонизируются благодаря непрерывному обмену сигналами. Таким образом, благодаря молекулярным носителям информации, они способны собрать “кворум” (кворум сенсинг или QS), который соответствует определенному порогу плотности в колонии микроорганизмов. «До того, как порог не достигнут, бактерии не являются патогенными. Но как только их число приходит к определенному порогу, они активируют свои вредоносные гены для массового производства токсинов, — объясняет Дэвид Спринг из Кембриджского университета. — И в данный момент мы отсматриваем миллионы антител, чтобы найти среди них те, которые способны нейтрализовать сигналы бактерий». Команда исследователей из Дании уже разработала молекулу, ускоряющую разрушение носителей информации у микробов Pseudomonas, вызывающих в том числе менингит. В результате, не получив сигнала, бактерии остаются непатогенными. Стюарт Вест, исследователь из Эдинбурга, подтвердил свое намерение разрушить QS у мышей, инфицированных Pseudomonas. Вводя этим грызунам несколько мутантных, неспособных жить в колонии бактерий, не производящих никакого сигнала QS или не отвечающих на него, инфекцию делают менее опасной. В Женеве проводятся испытания по блокированию QS у человека для предотвращения появления пневмонии у ослабленных пациентов- носителей Pseudomonas.

Ученый Эшель Бен-Якоб из университета Тель-Авива недавно доказал, что родственные бактерии могут разрушать друг друга. «Некоторые бактерии могут стать каннибалами, они производят вещество-разрушитель для торможения роста колонии бактерий. И если искусственным путем колонию подвергнуть воздействию этого вещества, то она сама себя разрушит»,- заявляет исследователь, убежденный, что бактерии не будут противостоять веществу, которое они сами же и производят.

Купить бактериофаги на нашем сайте>>>>>