Οι ερευνητές στο Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ζυρίχης ανέπτυξαν ένα γρήγορο τεστ και μια νέα θεραπευτική προσέγγιση χρησιμοποιώντας ιούς που μολύνουν βακτήρια γνωστούς ως φάγους. Περίπου μία στις δύο γυναίκες επηρεάζεται από κυστίτιδα κατά τη διάρκεια της ζωής της και πολλές υποφέρουν από επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος.
Οι λοιμώξεις της ουροδόχου κύστης δεν είναι μόνο επώδυνες και δυνητικά επικίνδυνες, αλλά θέτουν επίσης ένα σημαντικό δίλημμα για τους γιατρούς, καθώς αναγκάζονται να συνταγογραφούν στα τυφλά αντιβιοτικά χωρίς να γνωρίζουν την αποτελεσματικότητά τους έναντι του παθογόνου που προκαλεί τη λοίμωξη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι χρειάζονται αρκετές ημέρες για να ταυτοποιηθεί αυτό το
παθογόνο χρησιμοποιώντας συμβατικά διαγνωστικά εργαλεία.
Ερευνητές στο Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (ΕΤΗ) της Ζυρίχης, σε συνεργασία με το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Balgrist, ανέπτυξαν τώρα ένα γρήγορο τεστ που χρησιμοποιεί τους φυσικούς θηρευτές (ιούς) των βακτηρίων, τους βακτηριοφάγους. Οι ερευνητές τροποποίησαν επίσης γενετικά τους φάγους για να τους καταστήσουν πιο αποτελεσματικούς στην καταστροφή των παθογόνων βακτηρίων.
Γρήγορη και αξιόπιστη διάγνωση
Οι φάγοι είναι εξαιρετικά εξειδικευμένοι ιοί, καθώς κάθε είδος φάγου μολύνει μόνο έναν συγκεκριμένο τύπο ή στέλεχος βακτηρίων. Οι επιστήμονες στο ETH εκμεταλλεύτηκαν αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό. Αρχικά αναγνώρισαν τους φάγους που είναι αποτελεσματικοί έναντι των τριών κύριων τύπων βακτηρίων που εμπλέκονται σε λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος, δηλαδή των βακτηρίων Escherichia coli, Klebsiella και Enterococci και στη συνέχεια τους τροποποίησαν με τέτοιο τρόπο ώστε τα βακτήρια που εκείνοι αναγνωρίζουν και μολύνουν να προωθούνται για να παράγουν ένα εύκολα μετρήσιμο φωτεινό σήμα.
Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, οι ερευνητές μπόρεσαν να ανιχνεύσουν αξιόπιστα τα παθογόνα βακτήρια απευθείας σε ένα δείγμα ούρων μέσα σε λιγότερο από τέσσερις ώρες. Στο μέλλον, η μέθοδος θα μπορούσε να καταστήσει δυνατή τη συνταγογράφηση του κατάλληλου αντιβιοτικού αμέσως μετά τη διάγνωση και έτσι να ελαχιστοποιήσει την ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. Η μέθοδος έχει επίσης ένα άλλο πλεονέκτημα. Επιτρέπει στους γιατρούς να προβλέψουν ποιοι ασθενείς είναι πιθανό να ανταποκριθούν ιδιαίτερα καλά σε μια προσαρμοσμένη θεραπεία με φάγο, καθώς η ισχύς του φωτεινού σήματος που
παράγεται στον προσδιορισμό δείχνει ήδη πόσο αποτελεσματικοί είναι οι φάγοι όταν επιτίθενται στο βακτήριο. Όσο περισσότερο το δείγμα λάμπει, τόσο καλύτερα το βακτήριο θα ανταποκριθεί στη θεραπεία.
«Ελεύθερος σκοπευτής» διπλής δράσης
Οι θεραπείες με φάγους έχουν χρησιμοποιηθεί για περισσότερα από 100 χρόνια, αλλά παραγκωνίστηκαν στις δυτικές βιομηχανικές χώρες μετά την ανακάλυψη της πενικιλίνης. Ωστόσο, τώρα επανέρχονται ως θεραπευτική επιλογή εξαιτίας της αυξανόμενης αντοχής των βακτηρίων στα αντιβιοτικά. Διαθέτουν επίσης το βασικό πλεονέκτημα ότι επιτίθενται μόνο σε ένα μόνο βακτήριο-«στόχο» όπως ένας ελεύθερος σκοπευτής.
Οι προηγούμενες θεραπευτικές προσεγγίσεις με φάγους είχαν και μια αδυναμία: «Οι φάγοι δεν ενδιαφέρονται να σκοτώσουν εντελώς τον ξενιστή τους, δηλαδή το παθογόνο βακτήριο», εξηγεί ο ερευνητής του ETH Samuel Kilcher, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. Για να ενισχύσουν την αποτελεσματικότητα των φάγων, οι ερευνητές τους τροποποίησαν γενετικά. Οι τροποποιημένοι φάγοι δεν παράγουν μόνο νέους φάγους μέσα στο μολυσμένο βακτήριο ξενιστή, αλλά και βακτηριοσίνες (πρωτείνες) που μόλις απελευθερωθούν σκοτώνουν τα βακτήρια. Είναι δε, ιδιαίτερα αποτελεσματικές έναντι βακτηριακών στελεχών που έχουν αλλοιώσει μέρη της επιφάνειάς τους με τέτοιο τρόπο ώστε οι φάγοι να μην την αναγνωρίζουν πλέον. Αυτή η διπλή επίθεση κάνει τη θεραπεία πιο αποτελεσματική.
Από το εργαστήριο στην κλινική πράξη
Σε μεμονωμένες περιπτώσεις, όπως η πρόσφατη διάσωση ενός ασθενούς με πνευμονία στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Γενεύης, οι θεραπείες με φάγους έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία πειραματικά. «Υπάρχουν επίσης πολλές ακαδημαϊκές και εμπορικές κλινικές δοκιμές σε εξέλιξη σε όλο τον κόσμο που διερευνούν συστηματικά τις δυνατότητες των φυσικών και γενετικά βελτιστοποιημένων φάγων», λέει ο Matthew Dunne, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. Ωστόσο, υπάρχει πολύς δρόμος ακόμη μέχρι να εφαρμοστούν ευρύτερα τέτοιες θεραπείες στις δυτικές χώρες. Εκτός από τις εκτεταμένες κλινικές μελέτες, οι
ρυθμιστικές προσαρμογές θα ήταν επίσης χρήσιμες, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι οι φάγοι είναι βιολογικές οντότητες που συν-εξελίσσονται με τους βακτηριακούς ξενιστές τους συνεχώς.
