Группа исследователей из Индийского института науки в Бенгалуру изучила новый подход к лечению микобактериальных инфекций, которые становятся все более устойчивыми к лекарствам. Они обнаружили, что коктейль из микобактериофагов - вирусов, которые заражают микобактерии, но не человека - эффективен против медленно и быстро растущих микобактерий в культурах. Это имеет клиническое значение для лечения туберкулеза (вызываемого медленно растущей микобактерией M. tuberculosis), который вызывает обеспокоенность, особенно в развивающихся странах. В этой статье Эдна Джордж рассказывает о недавнем исследовании, проведенном группой Рачита Агарвала.
Опубликовано ноябрь 08, 2021 в ЗДОРОВЬЕ И МЕДИЦИНА и МИКРОБИОЛОГИЯ
Группа исследователей из Индийского института науки в Бенгалуру изучила новый подход к лечению микобактериальных инфекций, которые становятся все более устойчивыми к лекарствам. Они обнаружили, что коктейль из микобактериофагов - вирусов, которые заражают микобактерии, но не человека - эффективен против медленно и быстро растущих микобактерий в культурах. Это имеет клиническое значение для лечения туберкулеза (вызываемого медленно растущей микобактерией M. tuberculosis), который вызывает обеспокоенность, особенно в развивающихся странах. В этой статье Эдна Джордж рассказывает о недавнем исследовании, проведенном группой Рачита Агарвала.
Edna phage
Электронная микрофотография бактериофагов, прикрепленных к бактериальной клетке. By Dr Graham Beards - en:Image:Phage.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/...
Микобактериальные инфекции вызывают постоянную тревогу из-за их высокой распространенности и растущей устойчивости к антибиотикам. Группа исследователей под руководством Рачита Агарвала, доцента Центра биосистемной науки и инженерии Индийского научного института (IISc), Бенгалуру, попыталась применить другой подход к борьбе с микобактериальными инфекциями, изучив потенциал фагов для борьбы с инфекциями.
Среди различных микобактериальных инфекций туберкулез (ТБ) является одной из основных причин смерти во всем мире и представляет собой глобальную угрозу для здоровья. Согласно ежегодному докладу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) о туберкулезе, опубликованному в 2021 году, около 9,9 миллиона человек болеют туберкулезом, а количество смертей оценивается в 1,3 миллиона. Это требует новых методов лечения или вакцин в дополнение к улучшенной диагностике и более широкому охвату населения услугами здравоохранения.
Туберкулез - инфекционное заболевание, часто передающееся по воздуху - характеризуется инфицированием специализированных иммунных клеток в легких. Хотя эти иммунные клетки вызывают иммунный ответ, бактерии перехитряют их, выживая в неблагоприятных условиях. Туберкулез вызывает особую озабоченность в связи с его высокой распространенностью в развивающихся странах, необходимостью длительного лечения и развитием множественной лекарственной устойчивости. Поэтому, несмотря на существующие стратегии лечения, много исследований было посвящено созданию лучших терапевтических мер для контроля и борьбы с этим заболеванием.
Более раннее исследование показало потенциал использования фагов, которые специфичны для бактерий, но безвредны для человека, для лечения бактериальных инфекций у пациентов с муковисцидозом. Вдохновленная этим исследованием, команда Рачита Агарвала использовала вирусы, которые заражают, размножаются и убивают бактериальные клетки - известные как бактериофаги или просто фаги - для разработки антимикобактериальной терапии. Чтобы проверить возможность использования фаговой терапии для борьбы с микобактериальными инфекциями, "сначала мы начали эксперименты с Mycobacterium smegmatis (более быстрорастущий вид микобактерий) и были рады первому успеху. Это заставило нас провести детальное исследование, чтобы понять, эффективны ли фаги в различных патофизиологических условиях", - говорит Агарвал. Первые наблюдения за снижением роста микобактерий в течение 2 - 5 часов после введения фагов показались обнадеживающими. Поэтому были проведены аналогичные исследования с использованием фаговых коктейлей, которые также привели к снижению роста бактерий. Команда Агарвала решила продолжить изучение возможностей использования этих фаговых коктейлей для эффективного лечения микобактериальных инфекций.
M. smegmatis - быстрорастущий вид микобактерий по сравнению с другими видами микобактерий. Во время инфекции микобактерии обычно процветают в неблагоприятных условиях, часто характеризующихся низким уровнем pH, питания и кислорода. Поэтому дальнейшие эксперименты проводились в таких неблагоприятных условиях с использованием M. smegmatis для получения количественных результатов. Впоследствии детальные исследования в неблагоприятных условиях, имитирующих болезнь, показали, что фаги эффективно снижают рост микобактерий.
M. tuberculosis (Mtb), возбудитель туберкулеза, является примером медленно растущей микобактерии. Учитывая влияние туберкулеза на здоровье населения планеты, фаговую терапию использовали в сочетании с антибиотиками, которые в настоящее время применяются для лечения туберкулеза. Культуры M. smegmatis совместно обрабатывались фагами и антибиотиками, и наблюдалось значительное снижение роста микобактерий. Учитывая эти оптимистичные результаты на M. smegmatis, лечение фагами было опробовано на авирулентном штамме (разновидность, не вызывающая заболевания) M. tuberculosis, и наблюдалось успешное предотвращение роста микобактерий до 57 дней.
Это исследование, посвященное изучению динамики инфицирования фагами медленно и быстро растущих микобактерий, имеет важное клиническое значение для лечения туберкулеза. Амит Сингх, доцент кафедры микробиологии и клеточной биологии IISc, объясняет важность исследования: "Исследование показало, что фаги синергичны с клинически значимыми противотуберкулезными препаратами. Поэтому фаги могут быть использованы против микобактерий, устойчивых к лекарствам".
91.1к
