Бактериофаги готовы заменить антибиотики

Когда появились первые антибиотики, звучали оптимистичные прогнозы о скорой и окончательной победе человечества над многими инфекциями. Однако через некоторое время медиков ожидал неприятный сюрприз. Оказалось, что у многих бактерий довольно быстро вырабатывается устойчивость к антибиотикам и лекарства перестают помогать. Приходится применять более сильные препараты, которые сами, порой, наносят организму человека вред, сопоставимый с последствиями болезни. К тому же, «скамейка запасных» в этом классе лекарств быстро сокращается. Итог печален: сейчас в мире от инфекций, вызванных бактериями, резистентными (устойчивыми) к множеству лекарств, умирают ежегодно тысячи пациентов. И тогда ученые вспомнили о фаговой терапии. Вспомнили, потому что этот способ борьбы с болезнетворными бактериями был известен еще до того как появились первые антибиотики.

Из истории вопроса

Как известно, у каждого живого существа в мире есть естественные враги. Не являются исключением и бактерии. Есть в природе вирусы, поражающие бактерии. Впервые их обнаружил в 1915 году британский бактериолог Фредерик Творт.  Через два года учёный из Института Пастера Феликс Д'Эрель сделал доклад, в котором сообщил, что открыл «невидимый микроб», поражающий дизентерийную палочку. Он же впервые применил термин «бактериофаг», то есть «поедатель бактерий». Этим термином мы пользуемся и по сей день.

Хотя впервые бактериофаги были обнаружены западными учеными, активно развиваться фаготерапия стала в СССР. В числе первопроходцев этого направления медицины был Георгий Элиава. Открытый им в 1920-е годы в Тбилиси институт, который занялся исследованиями бактериофагов для терапевтического применения, стал даже мировым лидером в этой области. Кстати, Феликс Д'Эрель тоже несколько лет проработал в этом институте, но после того, как Элиава был расстрелян как «враг народа» в 1930-х, француз поспешил покинуть СССР.

И тем не менее, именно в Тбилиси в те самые 1930-е гг. были разработаны первые отечественные фаговые препараты, а в настоящие дни препараты бактериофагов уже выпускаются в широком ассортименте. Так, в 1960-80 гг. в СССР почти все детские кишечные инфекции лечили как раз бактериофагами. А вот на Западе, после начала «эры антибиоткиов», фаговая терапия практически сошла на нет. И резкий всплеск интереса к ней пришелся только на последние три года, когда очень многие крупные фармацевтические компании стали серьезно вкладываться в исследования в этой области. Вот уж точно получилось, что «новое – это хорошо забытое старое».

Как это работает

Итак, бактериофаги – это вирусы, способные уничтожать бактерии. А поскольку многие из бактерий являются нашими врагами, разумно использовать фаги как эффективное «биологическое оружие» против вредных и болезнетворных микроорганизмов. В отличие от антибиотиков они обладают высокой избирательностью и не имеют негативного побочного действия на организм самого человека. Причем, после того, как не остается болезнетворных бактерий («пищи»), фаги сами покидают организм пациента. Есть у них еще один важный «плюс». Если для появления  штамма бактерии, устойчивого к тому или иному антибиотику, надо, порой, несколько лет, то устойчивость к фагам формируется через века, а то и не возникает вовсе.

Как уже говорилось, в советское время центром развития фаготерапии был институт в Тбилиси. Именно там рождалось большинство препаратов. После распада СССР возникла явная необходимость в развитии аналогичных центров в России. И сегодня один из ведущих научных коллективов в этом направлении работает в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск). Руководит этим направлением исследований доктор биологических наук, зав. лабораторией молекулярной микробиологии Нина Викторовна Тикунова.

- Сегодня нам удалось достичь успеха в ряде направлений, – рассказывает Нина Викторовна. – Например, известно, что у части больных сахарным диабетом возникают трофические язвы на ногах. Это явление еще называют «диабетическая стопа». Оно практически не поддается лечению антибиотиками и ранее часто приходилось ампутировать пораженную часть ноги. Сегодня врачи умеют лечить их бактериофагами. Причем, этот метод уже успешно применяется в Дорожной клинической больнице Новосибирска. Другое направление нашей работы вызвало большой интерес у врачей ЦНИИТО. Им часто приходится сталкиваться с воспалением тканей вокруг имплантированного протеза сустава. Источником его также являются болезнетворные бактерии. И фагопрепараты могут справиться с ними лучше и быстрее антибиотиков. Отсюда – интерес к нашим исследованиям. Есть немало других областей применения бактериофагов. Но есть, конечно, и свои сложности.

«Проблемные места» фаготерапии

Увы, бактериофаги не лишены и недостатков. Причем, как это часто бывает, эти недостатки являются продолжением их достоинств. Каждый фаг действует очень узконаправленно и поражает только ту бактерию, на которую направлен бактерий. Именно поэтому он совершенно безвреден для организма человека. Но это же свойство предъявляет к лечению особые требования. Возбудитель инфекции должен быть точно известен: только в этом случае можно будет выбрать эффективного фага. Значит, сначала надо точно идентифицировать патогенный микроб: потратить время, лабораторные материалы, привлечь микробиолога. Как вы думаете, будут в участковой поликлинике тратить столько усилий на пациента с обычной ангиной? Или скорее – выпишут антибиотик?

На Западе свои особенности. Если в России у фагопрепаратов, по большому счету, один производитель – ФГУП «НПО Микроген», то за рубежом это направление интересует ряд фармацевтических гигантов. И большой проблемой является соблюдение прав интеллектуальной собственности. Конкуренту достаточно получить небольшую порцию лекарства, чтобы на ее основе вырастить любое необходимое число фагов. По сути, это главное препятствие для широко внедрения в производство западных фагопрепаратов. Сейчас исследователи пытаются решить проблему, «снабдив» фагов уникальным штрих-кодом. И если это им удастся, мы станем свидетелями бурного роста нового класса лекарственных препаратов.

Что лечить будем?

Несмотря на все упомянутые сложности, на стороне фаготерапии главное преимущество – она способна заменить антибиотики в лечении очень многих заболеваний. Это и ангина, и бактериальные инфекции дыхательных путей, мочеполовой системы, и уже упоминавшиеся осложнения сахарного диабета. Многие кишечные инфекции и ряд заболеваний сердечно-сосудистой системы тоже вызваны болезнетворными бактериями. Более того, как показывают исследования, именно бактерии в большинстве случаев становятся причиной язвы желудка. А представляете, каким спросом будет пользоваться на рынке средство от угрей? И сегодня в числе мировых лидеров этого перспективного направления развития медицины – коллектив новосибирских ученых Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

– На сегодня бактериофаги еще малоизученный класс вирусов и наша основная задача - это как раз поиск и изучение новых  бактериофагов, – продолжает рассказ Нина Тикунова. –  Получаем мы их отовсюду, где есть скопления бактерий. Например, очень «богаты» на фаги сточные воды, образцы почв, вода из природных водоемов или продукты жизнедеятельности человека. Часто уникальный материал дают экспедиции. Например, недавно совершенно новые бактериофаги были обнаружены в воде Байкала. Их исследования еще идут, но уже ясно, что нас ждут весьма перспективные результаты. После выявления нового фага мы проводим его тщательное изучение на генетическом уровне, описываем его структуру. После успешного завершения этого этапа, препарат направляется на доклинические исследования, главная задача которых доказать нетоксичность, неаллергенность препарата для человека. Очень многие химические препараты на этой стадии отсеиваются, а большинство бактериофагов ее легко проходят. Затем – несколько фаз клинических испытаний. И только потом препарат может поступить в продажу.

Но мало произвести лекарство, надо его правильно применить. Сегодня препараты, которые есть в продаже, обеспечивают положительный эффект примерно в половине случаев, когда удается точно «попасть» нужным фагом по источнику болезни. И часто врачам не хватает нужных фагопрепаратов. Поэтому мы продолжаем работу над поиском новых фагов. Еще одной своей задачей мы видим постоянное взаимодействие с врачами. То есть, мы занимаемся не только изучением бактериофагов, но и пропагандой фаготерапии среди медицинского сообщества. Тем более что с каждым годом сфера ее распространения растет все быстрее. 

Георгий Батухтин

Фото сайта www.zdorovieinfo.ru