Przejdź do treści

Prof. Zuzanna Drulis-Kawa: Dlaczego rzeka Ganges w Indiach jest uważana za świętą rzekę, która leczy? Dlatego, że dostają się do niej wszystkie ścieki

Bakteriofagi – nowy stary sposób na bakterie. Jak działają, kiedy mogą zastąpić antybiotyki? / Getty Images
Bakteriofagi – nowy stary sposób na bakterie. Jak działają, kiedy mogą zastąpić antybiotyki? / Getty Images
Podoba Ci
się ten artykuł?
Udostępnij bliskim
Jak możesz sobie sama poradzić z refluksem i zgagą? Kamil Kozakowski podpowiada, jakie ćwiczenia mogą być pomocne
Wizja obowiązkowych szczepień przeciw COVID-19 w Polsce jest coraz bardziej realna. Patrycja Pieszczek-Bober wyjaśnia, czy jest to zgodne z prawem
Amantadyna jednak nie taka zła? Wskazuje na to nowe odkrycie naukowców
„Twoją odpowiedzialnością nie jest regulowanie innych osób, zapobieganie ich złym nastrojom, czy uszczęśliwianie ich kosztem siebie” – wyjaśnia psycholożka
Słowacja daje pieniądze seniorom za zaszczepienie się na COVID-19. W nagrodę bon o wartości 500 euro

„Bakteriofagi bierzemy ze środowiska. Szukamy ich zawsze tam, gdzie są ich żywiciele, czyli bakterie, na których potrafią się namnożyć”. O eksperymentalnej terapii zwalczania opornych na antybiotyki bakterii opowiada prof. Zuzanna Drulis-Kawa z Zakładu Biologii Patogenów i Immunologii, Instytutu Genetyki i Mikrobiologii Uniwersytetu Wrocławskiego

Jolanta Pawnik: Przeczytałam niedawno, że najbardziej nieużytecznym w obecnych czasach antybiotykiem jest penicylina. Antybiotyk, który tak naprawdę zaczął zdrowotną rewolucję.

Zuzanna Drulis-Kawa: Można tak powiedzieć, chociaż penicylina wynaleziona sto lat temu ma bardzo wąskie spektrum działania. Mamy już modyfikacje chemiczne tego preparatu w najróżniejszych wersjach, a kolejne odkrycia pozwoliły na stworzenie antybiotyków o dużo szerszym spektrum działania. Jeśli lekarz chce leczyć infekcję antybiotykiem, może wybierać go jak gdyby w ciemno,  z dużą nadzieją, że będzie efektywny.

Penicylina dawała sporo reakcji uczuleniowych, dlatego nie jest teraz tak powszechnie stosowana. Nadal jednak pozostaje bardzo efektywna przeciwko Streptococcus pyogenes, paciorkowcowi, który wywołuje anginę i inne poważne infekcje. Przed laty, szkarlatyna, którą wywołuje ta bakteria, zabijała bardzo dużo dzieci i młodych osób.  Wprowadzenie penicyliny było również bardzo skuteczne w przypadku zakażenia Streptococcus pneumoniae, który jest przyczyną zapalenia płuc. Obecnie stosuje się antybiotyki o szerszym spektrum, żeby objąć działaniem również inne patogeny, które mogą być przyczyną takich zakażeń.

Przy okazji zabijając także dobre bakterie w jelitach czy drogach rodnych. 

Niestety. Nie da się mieć skutecznego leku antybakteryjnego o szerokim spektrum, który nie będzie miał efektu ubocznego i nie będzie zabijał także bakterii stanowiących naszą florę fizjologiczną, dlatego razem z antybiotykami lekarze ordynują nam probiotyki i leki przeciwgrzybicze.

Zuzanna Drulis-Kawa / Archiwum prywatne

W pojedynku z bakteriami jest 1:0 dla bakterii, bo wyhodowaliśmy superbakterie oporne na dostępne antybiotyki.

Musimy pamiętać, że tak naprawdę używamy broni, którą same drobnoustroje wymyśliły do zwalczania innych drobnoustrojów. Sami wywieramy więc presję na bakterie, by, broniąc się, rozwijały nowe mechanizmy oporności.

Stosując na dużą skalę preparaty przeciwbakteryjne, „wybiliśmy” w środowisku bakterie wrażliwe, pozostawiając te, które były w stanie przeżyć w tych warunkach i dostosować się do  kolejnych zmian. Ponieważ zachodzi tzw. horyzontalny transfer genów, więc  mechanizmy oporności rozprzestrzeniają się pomiędzy bakteriami, dlatego mamy teraz szczepy, które są oporne na wiele grup antybiotyków. Bakterie wielooporne, tzw. multidrug resistant, superbakterie rozprzestrzeniają się coraz intensywniej, co automatycznie zmniejsza możliwość skutecznej walki z poważnymi infekcjami. W środowisku, w którym jest presja antybiotykowa, giną wszystkie bakterie wrażliwe, a pozostają te oporne, które się namnażają i zasiedlają to środowisko.

 A co będzie z nami, „wydezynfekowanymi” z powodu koronawirusa? Chcemy unieszkodliwić wirusy, ale przy okazji niszczymy też bakterie, a te będą próbowały się uodparniać.

Przyroda nie lubi pustki, czyli jeżeli „coś” usuniemy, to na pewno znajdzie się inne „coś”, co będzie w stanie przetrwać w tych warunkach i zasiedlić to puste miejsce. Stąd też np. sama procedura przedłużenia pobytu pacjenta w szpitalu zwiększa ryzyko, że jego flora fizjologiczna zostanie „wymieniona” na tą, która zasiedla szpital.

Używamy broni, którą same drobnoustroje wymyśliły do zwalczania innych drobnoustrojów. Wywieramy presję na bakterie, by, broniąc się, rozwijały nowe mechanizmy oporności. Stosując na dużą skalę preparaty przeciwbakteryjne, 'wybiliśmy' w środowisku bakterie wrażliwe, pozostawiając te, które były w stanie dostosować się do kolejnych zmian

Antybiotyki znamy od stu lat. Jak rozwija się ta gałąź nauki? Z prędkością światła jak w innych dziedzinach, czy wszystko już o nich powiedziano?

Na etapie pomysłów wszystko jest proste. Mamy bardzo dużo narzędzi do projektowania różnych związków chemicznych, a przy użyciu biologii syntetycznej i molekularnej bardzo szybko możemy sprawdzić w komputerze jak dany preparat będzie działał i go wyprodukować.  Ale od etapu wymyślania antybiotyków do momentu ich wdrożenia jest daleka droga. To ogromne koszty badań klinicznych, które firma farmaceutyczna musi ponieść, żeby preparat znalazł się na rynku, a na dodatek z góry wiadomo, że bakterie prędzej, czy później dadzą sobie z nim radę. Tempo pojawiania się mechanizmów oporności jest na tyle szybkie, że z ekonomicznego punktu widzenia firma farmaceutyczna nie może „wyjść na swoje”. Jak często  bierzemy antybiotyki? Raz na rok, dwa razy?

Dlatego z góry wiadomo, że nie sprzeda się taka ilość preparatu, aby było to opłacalne, zanim pojawią się na niego szczepy oporne. Aktualnie prawie wszystkie firmy farmaceutyczne wycofały się z tworzenia antybiotyków, nie dlatego, ze nie ma pomysłów i możliwości, ale dlatego, że to się po prostu nie opłaca. Antybiotyki, których używamy obecnie, z małymi wyjątkami, powstały ok. 40 lat temu.

Czy pracuje się wobec tego nad czymś „zamiast” antybiotyków?

Znów wracamy do natury, do pomysłu sprzed ery antybiotyków, czyli do zastosowania bakteriofagów. Są to „naturalni wrogowie” bakterii, chociaż nie do końca. W dobie ewolucji współpracowały ze sobą i przeżyły zarówno bakterie, jak i wirusy tych bakterii, czyli bakteriofagi.  Ich zastosowanie jest coraz bardziej popularne, choć oczywiście jest to ciągle terapia eksperymentalna.

Antybiotyki to nie cukierki

Odkrywcami bakteriofagów, które są w stanie zabić bakterie, byli niezależnie od siebie Frederick Twort i Felix d’Herelle. Eksperymentowali oni u chorych na czerwonkę bakteryjną jeszcze przed oficjalnym odkryciem antybiotyków. Nasz wrocławski ośrodek terapii fagowej w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Hirszfelda, jest jednym z pionierów w tej dziedzinie.

W Europie Zachodniej jest już parę ośrodków, które stosują tę terapię, wdraża się ją także w Stanach Zjednoczonych. Głośny był przypadek z Wielkiej Brytanii, gdzie uratowano dziewczynkę po przeszczepie płuc, stosując modyfikowane genetycznie bakteriofagi. To ciągle jeszcze teoretycznie niedozwolone w Europie, ale lekarze dostali zgodę na terapię eksperymentalną u tego dziecka, i zakończyła się sukcesem.

Wydaje się, że bakteriofagi to dobry kierunek. Przyroda sama dobrze wie, czego użyć, żeby można było przynajmniej zredukować populację patogenu do takiego poziomu, by nasz układ odpornościowy był w stanie sobie z nim poradzić.  Nie wiem, czy pani sobie zdaje sprawę, że tak naprawdę większość antybiotyków, które stosujemy, nie zabija bakterii, ale hamuje ich namnażanie. Zahamowanie podziałów komórek bakteryjnych wystarcza aby uzyskać efekt terapeutyczny, dzięki aktywności naszego układu immunologicznego. Jeśli mamy osoby z defektami układu odpornościowego, to nie mamy żadnej pewności, czy podanie antybiotyków pomoże.

Opiszmy bakteriofagi – gdzie one powstają? Laboratoryjnie?

Bakteriofagi bierzemy ze środowiska. Szukamy ich zawsze tam, gdzie są ich żywiciele, czyli bakterie na których potrafią się namnożyć. Tak naprawdę najwięcej bakteriofagów, które są aktywne wobec naszych patogenów, znajduje się w ściekach. We Wrocławiu najfajniejsze „zbiory” bakteriofagowe były na polach irygacyjnych, gdzie środowisko zewnętrzne miało styczność ze ściekami ludzkimi. Oczyszczalnia ścieków nie jest już taka dobra, bo podczas przerabiania odchodów giną zarówno bakterie, jak i bakteriofagi. Dlaczego rzeka Ganges w Indiach jest uważana za świętą rzekę, która leczy? Właśnie dlatego, że dostają się do niej wszystkie ścieki.

Z góry wiadomo, że nie sprzeda się taka ilość preparatu przeciwbakteryjnego, aby było to opłacalne, zanim pojawią się na niego szczepy oporne. Aktualnie prawie wszystkie firmy farmaceutyczne wycofały się z tworzenia antybiotyków, nie dlatego, że nie ma pomysłów i możliwości, ale dlatego, że to się po prostu nie opłaca

Woda jest idealnym środowiskiem do namnażania się zarówno wirusów, jak i bakterii, jest więc idealnym źródłem znajdowania nowych bakteriofagów. Kiedy znajdziemy w środowisku  odpowiednie bakteriofagi, zabieramy je do laboratorium, gdzie spokojnie je namnażamy i produkujemy z nich preparaty. Możemy je nawet zmieniać genetycznie. Ciekawym pomysłem jest zastosowanie nie tylko całych bakteriofagów, ale enzymów, które taki bakteriofag potrafi wyprodukować, a które są bakteriobójcze. W leczeniu nie będziemy musieli stosować samych bakteriofagów, ale możemy „wziąć” kawałek genomu (gen) takiego bakteriofaga i wyprodukować sztucznie białko, enzym. Tak jak insulinę, którą produkujemy w systemach bakteryjnych, tak samo bakteriofagi mogą być źródłem enzymów, które działają przeciwbakteryjnie.

Czy można wyprodukować bakteriofagowe lekarstwo tylko dla nas?

Prowadzone są terapie dedykowane. Hodujemy po prostu bakterię, która wywołuje chorobę u danego pacjenta i mając jakby „bibliotekę” bakteriofagów, sprawdzamy, który działa. Potem łączymy trzy lub cztery bakteriofagi, które działają i podajemy pacjentowi. To tzw. dedykowana, spersonalizowana terapia. Możemy też mieć zestaw bakteriofagów o szerokim spektrum działania i preparat, który zabije różne typy bakterii. Takie preparaty są sprzedawane w ośrodku terapii fagowej w Tbilisi, Gruzji. Można tam kupić leki na infekcje ran, dróg moczowych czy inne infekcje.

Czy one zadziałają za każdym razem? Tego nie zawsze można przewidzieć. Kiedy robi się dedykowaną terapię i dobiera bakteriofagi do bakterii, która akurat wywołuje infekcję, to prawdopodobieństwo skuteczności jest dużo wyższe.

Jakie badania prowadzicie w Instytucie Genetyki i Mikrobiologii we Wrocławiu?

Nasz Zakład Biologii Patogenów Immunologii szuka nowych bakteriofagów przeciwko najgroźniejszym i najczęściej występującym patogenom. Mam tu na myśli pałeczkę ropy błękitnej Pseudomonas aeruginosa i pałeczkę zapalenia płuc Klebsiella pneumoniae. Jest ona jedną z najgroźniejszych bakterii, ponieważ produkuje enzymy rozkładające prawie wszystkie dostępne nam antybiotyki i przy okazji ukrywa się przed układem immunologicznym.

Naszym „topowym” obszarem jest produkowanie enzymów fagowych nazywanych depolimerazami, które rozkładają otoczki bakteryjne. Kiedy zniszczy się strukturę otoczki, bakteria staje się „goła” i układ immunologiczny jest w stanie ją zobaczyć i zniszczyć. Bakteria z otoczką jest niewidzialna dla układu immunologicznego i dopiero, kiedy bardzo się namnoży i zaczyna uszkadzać tkanki, czy narządy, układ immunologiczny zauważa, że organizm został zaatakowany.  Najczęściej jest to już poważnie zaawansowana infekcja. Zajmujemy się także lizynami, czyli enzymami, które rozkładają ścianę komórkową bakterii, rozcinając ją jak nożyczki. Nasz organizm produkuje podobne enzymy (lizozym) np. w ślinie, które w kilka sekund/minut potrafią zabić bakterie.

Czy możliwa jest sytuacja, że bakteriofagi przestaną być efektywne i nie można ich nadużywać?

Bakteriofagi są bardzo specyficzne w swoim działaniu, bo potrafią zaatakować tylko swojego żywiciela. Na przykład Pseudomonas aeruginosa ma specyficzne dla siebie wirusy, które nie atakują innych bakterii. Z kolei jest cały panel wirusów Klebsiella, które nie namnażają się na przykład na Pseudomonas. Te „specjalizacje” są o tyle fajne, że podczas kuracji nie ma problemu eliminacji flory naturalnej, czyli naszych „dobrych” bakterii z przewodu pokarmowego. Mamy więc specyficzne narzędzie do zabijania konkretnego patogenu.

Znów wracamy do natury, do pomysłu sprzed ery antybiotyków, czyli do zastosowania bakteriofagów. Są to „naturalni wrogowie” bakterii, chociaż nie do końca. W dobie ewolucji współpracowały ze sobą i przeżyły zarówno bakterie, jak i wirusy tych bakterii

Ile trzeba czasu, by bakteriofagi były tak popularne i znane jak antybiotyki?

Sądzę, że będzie to zależało od sytuacji socjoekonomicznej. Jeśli ludzie dowiedzą się, że taka terapia jest dostępna i zaczną domagać się konieczności jej wdrożenia, to wydaje się, że zasoby finansowe firm farmaceutyczno-biotechnologicznych są już na tyle duże, że moglibyśmy mieć dostęp do terapii fagowych relatywnie szybko. Na pewno szybciej, niż z wdrażaniem szczepień, bo wprowadzanie nowej szczepionki wymaga wielu prób klinicznych. Już teraz badania w ośrodkach, które przeprowadzają terapie alternatywne i eksperymentalne, pokazują, że skutków ubocznych stosowania fagów jest tak mało, albo nie ma ich w ogóle, a skuteczność tak duża, że warto w to zainwestować.

Czy biotechnologia szuka czegoś na obecnego koronawirusa?

W przyrodzie oczywiście są wirusy, które namnażają się na innych wirusach. Nazywają się wirofagami. Dotyczy to wielkich wirusów, którym towarzyszą małe wirusy jak satelity planety. Nie wiem, czy koronawirus ma swojego wirusa, czy wiroida, albo jeszcze inne cząstki, które byłyby w stanie go zwalczyć. Tego jeszcze nie wiemy, ale myślę, że badań nad tym będzie coraz więcej i nowe odkrycia jeszcze przed nami.

Przeanalizowanie składu genetycznego obecnego koronawirusa nie jest skomplikowaną kwestią, wystarczyłby nam tydzień. Żeby jednak zobaczyć konsekwencje tego, co w jego genomie jest zapisane i jakie funkcje mają wszystkie z tych genów, to już wymaga dłuższego czasu. Zobaczymy to obserwując, jak wirus namnaża się na dużej populacji, czyli np. teraz. Potem możemy patrzeć, jak przebiega infekcja na poziomie komórki, tkanki, narządu, organizmu, itd. Zmiennych jest bardzo, bardzo dużo. Jako naukowcy będziemy mieli co robić przez wiele, wiele lat.

Zobacz także

i
Treści zawarte w serwisie mają wyłącznie charakter informacyjny i nie stanowią porady lekarskiej. Pamiętaj, że w przypadku problemów ze zdrowiem należy bezwzględnie skonsultować się z lekarzem.

Podoba Ci się ten artykuł?

Tak
Nie

Powiązane tematy:

Zainteresują cię również:

Dziewczynka

Kiedy szczepienia na COVID-19 dzieci od 5. roku życia? Minister podał konkretną datę

Kobieta wiesza wiązankę świąteczną na drzwiach

Czekają nas dodatkowe obostrzenia w święta Bożego Narodzenia? Premier: „Te święta mogłyby być spokojniejsze, gdyby kolejne kilka milionów Polaków się zaszczepiło”

Wszystko, co chcesz wiedzieć o antybiotykach, a być może nie miałaś, kogo zapytać - wyjaśnia lek. Małgorzata Stefańska

Wszystko, co chcesz wiedzieć o antybiotykach, a być może nie miałaś kogo zapytać – wyjaśnia lek. Małgorzata Stefańska

Polska znalazła się na czerwonej liście USA. „Podróżni mogą być narażeni na ryzyko infekcji”

Polska znalazła się na czerwonej liście CDC. „Podróżni mogą być narażeni na ryzyko infekcji”

Dziecko na szczepieniu

KE zatwierdziła szczepionkę Comirnaty na COVID-19 dla dzieci w wieku od 5 do 11 lat

Pogrzeb

Zmarli na COVID-19 powinni zostać skremowani? „To jest potencjalna bomba biologiczna, która może być groźna dla nas wszystkich”

Kobieta żuje gumę

Guma do żucia powstrzyma rozwój pandemii COVID-19? Naukowcy są dobrej myśli

Od 1 grudnia wracają restrykcje. Sprawdź, co się zmieni

Od 1 grudnia wracają restrykcje związane z pandemią COVID-19. Sprawdź, co się zmieni

Nowy wariant koronawirusa niepokoi naukowców. Wykryto w nim aż 32 mutacje w obrębie białka tzw. kolca

Jakie objawy mają teraz chorzy na COVID-19? To już nie brak smaku i węchu

Pandemia COVID-19 w Polsce. Gwałtowny wzrost liczby zgonów na wschodzie Polski

Wykryto substancję roślinną hamującą wszystkie warianty COVID-19. To przełom w leczeniu koronawirusa?

Japonia: wariant Delta koronawirusa sam doprowadził się do „naturalnego wyginięcia”

Prof. Andrzej Gładysz: Obecnie ok. 90 proc. pacjentów, którzy zapadają na COVID i umierają, to osoby niezaszczepione

Podejrzewasz, że masz zapalenie gardła? Sprawdź, co może ci pomóc

Kobieta na szczepieniu

Trzecia dawka szczepionki na COVID-19 chroni przed nowymi wariantami koronawirusa? Naukowcy nie mają złudzeń

Szczepionki

„Szkoda, gdy słyszysz, że człowiek się nie zaszczepił, bo brat-dekarz mu odradzał” – pisze Pan Pielęgniarka

Pacjentka leży na łóżku w szpitalu

Z fałszywym certyfikatem covidowym trafiła do szpitala. „Resztką sił” przyznała się do oszustwa

Kobieta stoi na peronie przed pociągiem

Można zatrzymać pociąg, jeśli jeden z pasażerów ma objawy COVID-19. Wprowadzono nowe przepisy we Włoszech

Kobieta w maseczce ochronnej odsłania ramię i pokazuje miejsce po szczepieniu

Ukraina. Każda osoba zaszczepiona na COVID-19 dostanie w nagrodę tysiąc hrywien

Matka przytula dziecko przed szkołą

W Opolu nauka stacjonarna przestaje istnieć. Ponad tysiąc uczniów i przedszkolaków na kwarantannie

Kobieta śpi w łóżku, obok niej leży pies

Osoby z zaburzeniami snu mogą ciężej przechodzić COVID-19 – alarmują naukowcy

Kobieta stoi na schodach ruchomych w galerii handlowej

Galerie handlowe tylko dla zaszczepionych na COVID-19? Jest rekomendacja ZPPHiU

Lekarze w uniformach

WHO: Europa ponownie staje się epicentrum pandemii COVID-19

Najpopularniejsze

Ból trzustki - kobieta trzymająca się za brzuch

Ból trzustki – jak boli trzustka i jak odróżnić ból trzustki od bólu żołądka?

Kobieta

O czym świadczy ból pod łopatką? Charakter bólu, objawy i możliwe sposoby leczenia

Para na kanapie

Seks analny – co to jest i jakie są najlepsze pozycje analne?

Masturbacja może być jeszcze przyjemniejsza. Poznaj sposoby masturbacji

Co oznacza obniżona temperatura ciała i jakie są jej przyczyny? Kiedy spadek temperatury może być niebezpieczny?

Co oznacza obniżona temperatura ciała i jakie są jej przyczyny? Kiedy spadek temperatury może być niebezpieczny?

„Każdy orgazm jest czymś pięknym, jednak ten rodzaj orgazmu jest wyjątkowy”. Seksuolożka o kobiecym wytrysku

Respirator

Jak wygląda intubacja i podłączenie pacjenta do respiratora? Wyjaśnia anestezjolożka Zofia Patyna-Giżejowska

MCH – co to, podwyższone i poniżej normy. MCH w morfologii

kobieta pijąca zioła

Naturalne odrobaczanie. Czy naprawdę wszyscy mamy pasożyty?

Co oznacza drętwienie rąk w nocy i podczas snu?

Co oznacza drętwienie rąk w nocy i podczas snu?

Kiedy występuje niskie ciśnienie i wysoki puls?

Niskie ciśnienie i wysoki puls – kiedy występują? Co to oznacza?

Torbiel - twarz kobiety z widocznymi krostkami

Torbiel – czym jest, gdzie występuje i czy jest groźna dla zdrowia?

Pozycje seksualne, czyli jak urozmaicić seks. Najlepsze pozycje

Orgazm - jak go osiągnąć? 10 sposobów na lepszy orgazm

Orgazm – jak go osiągnąć? 10 sposobów na lepszy orgazm

Badanie krwi AST - co to jest i jak interpretować wyniki?

Badanie krwi AST – co to jest i jak interpretować wyniki?

5 rzeczy, które mężczyźni uwielbiają w łóżku

5 rzeczy, które mężczyźni uwielbiają w łóżku