В России нашли природных врагов смертельно опасных бактерий
Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН обнаружили бактериофаг, тропный к бактерии Klebsiella pneumoniae. Она вызывает у людей не только пневмонию, но также менингит и сепсис. Это коварный внутрибольничный патоген, не поддающийся воздействию антибиотиков. Результаты исследования опубликованы в журнале Viruses.
Резистентность микробов к антибиотикам побуждает ученых искать нетрадиционные способы борьбы с патогенами. Один из них — фаготерапия. Бактериофаги, внедряясь в клетку, разрушают полисахаридную оболочку бактерий, которая не дает антибиотикам проникнуть внутрь. Метод рассматривается как самостоятельный способ лечения бактериальных инфекций и как поддержка терапии антибиотиками.
В ходе исследования мокроты пациентов с бактериальной пневмонией был обнаружен неизвестный бактериофаг, обозначенный как KlebP_265. Из содержащихся в образце бактерий Klebsiella pneumoniae вырастили колонию, ровным слоем покрывающую агар в чашке Петри. Через несколько часов в микробном «ковре» стали появляться «лунки». Размножившийся вирус успешно лизировал бактерии.
В ходе электронной микроскопии был изучен механизм работы фага. Найдя с помощью специфических рецепторов мишень, бактерию Klebsiella pneumoniae, он присоединяется к ней, протыкает хвостовым шипом полисахаридную оболочку бактериальной клетки и впрыскивает внутрь свою ДНК. После этого генетический материал фага переподключает систему репликации и начинает создавать вирусные копии. Затем клетка лопается, и молодые «добрые вирусы» разлетаются на поиски новых жертв.
Дальнейшие эксперименты проводились на мышах, зараженных Klebsiella pneumoniae. В основной группе после введения вируса выжили 100% животных. В контрольной группе все зараженные мыши погибли.
В ходе экспериментов выяснилось, что Klebsiella pneumoniae способна достаточно быстро вырабатывать защиту против биологического врага. Эффективность терапии можно повысить комбинацией нескольких специфических бактериофагов. Адаптироваться к такому «фаговому коктейлю» крайне сложно даже для невероятно изворотливой и живучей Klebsiella pneumoniae.
Старший научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Вера Морозова отметила, что на один штамм инфекции в коллекции врачей должно находиться как минимум два или три «добрых вируса». Их можно смешивать и лечить больного этим коктейлем. Вероятность резистентности микробов снижается в разы. Ученые также смешивали бактериофаг с антибиотиком. В результате у микробов менялся метаболизм, и они становилась восприимчивыми к антибиотикам, которых ранее не боялись.
В настоящее время ученые готовятся к клиническим исследованиям и дальнейшей регистрации препарата для фаготерапии смертельных внутрибольничных инфекций…
