Cercetătorii de la Universitatea Rockefeller au descoperit o nouă modalitate puternică de a distruge la contact bacteriile care cauzează streptococul gâtului, bolile care mănâncă carne și o varietate de alte infecții. Tehnica, care poate să nu determine bacteriile să evolueze tulpini rezistente, așa cum fac antibioticele, ar putea avea aplicații și pentru multe alte boli bacteriene. Descoperirile sunt raportate în numărul din 20 martie al Proceedings of the National Academy of Sciences (Ediția timpurie nr. 12).

găsesc

Noua metodă folosește enzime produse de bacteriofagi, viruși mici care infectează celulele bacteriene, fac copii ale lor și apoi ies pentru a infecta alte celule. Bacteriofagii (sau „fagii”) produc enzimele după ce au terminat replicarea și trebuie să dizolve peretele celular bacterian pentru a scăpa. Profesorul universitar Rockefeller, Vincent Fischetti, dr., Care a condus cercetarea, folosește aceleași enzime pentru a ataca bacteriile, streptococii din grupa A, din exterior. Efectul este remarcabil.

"Omoară bacteriile țintă instantaneu. Este uimitor - instantaneu", spune Fischetti, co-șef al Laboratorului de patogenie bacteriană. „Face acest lucru prin perforarea găurilor în pereții celulelor. Putem lua 10 milioane de organisme într-o eprubetă, adăugăm o cantitate foarte mică de enzimă și cinci secunde mai târziu, toate sunt moarte. Nimic altul decât agenții chimici puternici nu poate ucide bacteriile asta repede ".

Pe lângă faptul că sunt incredibil de puternice, enzimele fagice sunt, de asemenea, foarte specifice. Fischetti spune că fiecare tip de bacterie are un fag corespunzător care o infectează. O enzimă produsă de un fag streptococ, atunci când este purificată, va ucide numai anumiți streptococi atunci când este aplicată pe microbii de pe membranele mucoase, lăsând singure bacteriile inofensive. „Este ceea ce numim uciderea țintită, în care ucidem doar bacteriile bolii fără a deranja bacteriile normale necesare sănătății, spre deosebire de antibioticele care omoară totul”, spune el.

În prezent, laboratorul recoltează enzimele din fagii care au infectat bacteriile, dar au capacitatea de a le produce artificial, dacă este necesar. Fischetti spune că în cele din urmă costurile de producție ar putea fi de până la 10 cenți pe doză.

Strep gâtul este una dintre numeroasele boli cauzate de streptococi din grupa A. Deși nu pune viața în pericol, streptococul se poate dezvolta în febră reumatică, care dăunează permanent inimii. În orice moment, până la o cincime din populație poartă streptococ de grup A în gât și, în fiecare an, 30% dintre copii dezvoltă infecții cu gât streptococ.

Enzimele fagului nu vor vindeca probabil o infecție - importanța sa constă în scăderea șanselor ca streptococul să provoace infecție în primul rând, spune Fischetti. "Enzimele ar fi folosite pentru a elimina sursa bacteriei, care în majoritatea cazurilor sunt membranele mucoase umane. Organismele sunt răspândite în general de la un individ infectat sau colonizat prin salivă contaminată. Enzima ar putea fi administrată sub forma unei spray, administrat la intervale frecvente - cum ar fi o dată sau de două ori pe zi - pentru a maximiza eficacitatea. "

Armata Statelor Unite a devenit interesată de activitatea lui Fischetti din cauza necesității de a controla infecțiile cu streptococ printre recruții săi. În prezent, toți recruții noi primesc o injecție de penicilină pentru a preveni focarele de streptococ, care apar inevitabil într-un grup de persoane care împărtășesc vecinătate. Rezistența la antibiotice i-a obligat pe militari să încerce să se abată de la o astfel de utilizare de rutină a medicamentului. Speranța este că administrarea enzimei fagului la fiecare recrutare o dată sau de două ori pe zi va permite controlul streptococului fără această piedică. Aceeași abordare ar putea fi utilizată și în cazul copiilor din grădinițe și școli.

Tehnologia s-ar putea dovedi și mai valoroasă în țările în curs de dezvoltare, unde febra reumatică este o cauză majoră a bolilor de inimă la copii. Controlul streptococilor în populație ar reduce șansele ca cineva să fie expus la streptococ, ceea ce ar reduce cazurile de febră reumatică.

După descoperirea fagilor în 1917, cercetătorii au crezut inițial că vor oferi o modalitate eficientă de a ucide bacteriile. În curând au aflat însă că fagii trebuie să se lege de receptori specifici de pe suprafața bacteriilor înainte de a-și injecta ADN-ul; pe măsură ce bacteriile evoluează, își schimbă receptorii și închid fagii. Oamenii de știință ar trebui să dezvolte în mod constant noi fagi pentru ca aceștia să fie eficienți. Din cauza acestui dezavantaj, terapia cu fagi a scăzut ca tehnologie în majoritatea țărilor.

În ultimii ani, însă, antibioticele precum penicilina și-au pierdut puterea, iar oficialii din domeniul sănătății avertizează că utilizarea excesivă a antibioticelor nu face decât să agraveze amenințările bacteriene. Pentru a evita această problemă, oamenii de știință au început să caute alternative eficiente.

Fischetti caracterizează descoperirile sale ca fiind o „tehnologie de platformă” în care enzimele fage dintr-o gamă largă de bacterii bolii pot fi utilizate pentru controlul acestor organisme. Metoda are aplicații potențiale care depășesc streptococul, prin controlul infecțiilor frecvente ale urechii, infecțiilor cu stafilococ și a bolilor consumatoare de carne.

„Am lucrat cu această enzimă pentru cea mai mare parte a carierei mele”, spune el. "Chiar dacă pare evident, ne-am dat seama recent că puteți folosi această metodă pentru a ucide bacteriile. Fagii au fost implicați cu bacterii de eoni și au descoperit cum să ucidă aceste organisme în mod eficient. Acum suntem doar exploatarea That Power. "

Pe o notă complet diferită, Fischetti studiază, de asemenea, modul în care bacteriile și fagii funcționează împreună pentru a provoca infecții la om. Într-o lucrare recentă din ediția din martie a Infecției și imunității, Thomas B. Broudy, un absolvent al laboratorului Fischetti, descrie pentru prima dată o relație sinergică între bacterii și fagi care poate explica modul în care bacteriile infectează inițial oamenii. Lucrarea arată că celulele gâtului uman pot declanșa fagii să iasă din bacteriile streptococice, permițând fagului nou eliberat să infecteze alte celule streptococice din apropiere, uneori găsite în gâtul uman. Dar și bacteriile beneficiază, teoretizează cercetătorii, deoarece toxinele fagice sunt eliberate și atunci când bacteriile izbucnesc, iar acești agenți fac ca țesutul uman să fie mai susceptibil la infecție.

Sprijinul pentru cercetarea inițială a fost oferit de un grant de la New Horizons Diagnostics, o companie din Columbia, MD.