Вирусен ъпгрейд: как CRISPR превръща фагите в супергерои
Нова технология оказва помощ да се преборим с резистентните към антибиотиците бактерии.
С повишаването на антибиотичната устойчивост в международен мащаб обичайните антибиотици губят своята успеваемост, което прави лекуването на бактериалните инфекции все по-трудно. В отговор на този проблем основаната в Северна Каролина компания Locus Biosciences предлага новаторско решение, учредено на потреблението на генетично модифицирани вируси, наречени бактериофаги.
Бактериофагите са вируси, които по натурален метод заразяват и унищожават бактериите. За разлика от антибиотиците, които работят на всички типове бактерии, в това число и на потребните, фагите са ориентирани съответно към избрани варианти или типове. Това ги прави привлекателна опция за лекуване на инфекции, изключително в изискванията на възходяща антибиотична устойчивост.
Locus Biosciences е добавила системата за редактиране на генома Crispr към бактериофагите, с цел да усъвършенства способността им да убиват бактериите. За разлика от обичайните фаги, които проникват единствено в бактериалните кафези и провокират тяхното разрушение, фагите с Crispr са в положение да се по характерен метод да се намесват в бактериалната ДНК, да я унищожават и по този метод дейно да отстраняват инфекцията.
През август бяха оповестени резултатите от малко клинично проучване, при което фаги с Crispr са употребявани за лекуване на инфекции на пикочните пътища, породени от бактерията E. coli. Тези проби включват 16 дами, които получават тридневен курс на лекуване, състоящ се от коктейл от фаги и антибиотика Bactrim. Само след четири часа след първото използване на фагите равнищата на E. coli в урината доста понижават и този резултат се резервира през целия 10-дневен интервал на проучването. В края на проучването признаците на инфекцията изчезват при всички участници, а в 14 от 16 случая равнището на E. coli е толкоз ниско, че инфекцията може да се смята за излекувана.
Фагите, употребявани в лечението, са коктейл от шест разнообразни типа. За избора на най-подходящата композиция за битка с E. coli е употребен изкуствен интелект. Три от фагите имат лизисна интензивност, което значи, че проникват в бактериалните кафези и провокират тяхното разрушение. Останалите три фага са в допълнение модифицирани благодарение на системата Crispr, с цел да разграждат бактериалната ДНК и да обезпечават по-целенасочено лекуване.
Фаговата терапия има дълга история. Бактериофагите са открити преди повече от 100 години и са употребявани за лекуване на разнообразни инфекции при започване на 20-ти век. С развиването на антибиотиците обаче потреблението им става все по-рядко. В някои страни, където антибиотиците са по-малко налични, фагите не престават да се употребяват. В последно време, с възходящия проблем с антибиотичната устойчивост, ползата към фаговата терапия се възобнови.
Едно от главните провокации пред фаговата терапия е нейният персонализиран темперамент. Подборът и подготовката на фагите изискват време и старания, което затруднява всеобщото произвеждане и използване на тази терапия. Но потреблението на тъкмо избран коктейл, като този на Locus, може да улесни процеса на мащабиране и да направи лечението по-достъпна.
Освен това генетично модифицираните фаги с Crispr имат капацитета да преодолеят някои от механизмите, посредством които бактериите развиват устойчивост към фагите. Това може да понижи риска от регенериране на резистентните варианти и да увеличи ефикасността на лекуването.
В Съединени американски щати понастоящем фаговата терапия не е лицензирана за необятна приложимост, макар че се употребява в пробни случаи с утвърждението на Агенцията по храните и медикаментите (FDA). Locus възнамерява да продължи да изследва и усъвършенства лечението, като обмисли по-удобни форми, да вземем за пример таблетки или питиета.
Следващата фаза на клиничните изпитвания, която ще включва до 288 участници, ще съпостави ефикасността на фага в композиция с антибиотик и потреблението единствено на антибиотик. Тези изследвания ще оказват помощ за по-точна оценка на изгодите от новия способ на лекуване.
