Niso živi organizmi. So le iz beljakovinskega plašča, kaspide. V svoji notranjosti nosijo genetski material. Iščejo tarčo, na katero se bodo pripeli, se zasidrali s svojim repom ter vanjo spustili svoj genski zapis, ki bo narekoval gostitelju, da proizvede vse, za nove parazitne delce, potrebne sestavine. Tako pomnoženi bodo zapustili gostitelja ter povzročili propad celice, ki jim je nudila »domovanje«.

Navadno govorimo o virusih, ki okužijo naše človeške celice. Te so nam najbližje in precej poznani. Kaj pa če obstajajo virusi, ki parazitirajo neke druge celice, organizme in hkrati naše evkariontske pustijo pri miru, kot da jim ne dišijo? Mogoče si za tarčo izberejo bakterije Escherichia coli, ki so namnožene znotraj našega črevesja. Verjetno ni organizma na našem planetu, ki ga ne bi napadel virus. In res, tudi bakterije so tarča virusov, znanih pod imenom bakteriofagi, krajše fagi.

Številčne ocene za te mikroskopsko majhne delce sežejo okoli 1031. Za primerjavo naj bi bilo po mnenju ESA (The European Space Agency) v vesolju med 1022 in 1024 zvezd.

In kaj s temi fagi? So sploh pomembni?

Odgovor, bi lahko rekli, se že sam po sebi ponuja. Poglejmo tisto Escherichia coli iz uvoda. Znotraj tvojega črevesja se nahaja pestra mikrobiota. Sam gastrointestinalni trakt je dom okoli 1013 mikroorganizmom. Med njimi je tudi E. coli, ki nam ni patogena1. Vendar predpostavimo, da smo nedavno jedli surovo meso, kot je goveji tatarski biftek, ter se z nič koliko sreče okužili s posebno E. coli, recimo temu kar patogenim sevom, ki proizvaja za nas nevaren toksin. Slednji lahko povzroči krvavo diarejo in odpoved ledvic. Da se izognemo tako neprijetnemu scenariju, še predčasno dosežemo zdravniško pomoč ter pridobimo določen antibiotik – zdravilo za zdravljenje bakterijskih okužb. A našega problema še ni konec, kajti lahko se zgodi, da je ta patogena E. coli ravno tista, ki je postala odporna na antibiotik in ji le-ta ne more škodovati.

Tukaj se je smiselno ustaviti in preveriti za nazaj. Kaj so že fagi? Virusi, ki okužijo zgolj bakterijske celice. Torej bi lahko v skrajnem primeru uporabili fage, ki bi inficirali te za nas patogene bakterije. Bi lahko uporabili fage v našo korist, da okužijo in povzročijo propad bakterije? Lahko bi. In kako bi fagi vedeli, katere celice inficirati in katere bakterije pustiti nedotaknjene?

Tukaj je še ena posebnost fagov, in sicer si specifično izbirajo tarčno celico, saj določen fag napade le izbrane bakterije, pravimo, da ima določeno gostiteljsko območje. Recimo bakteriofag T4 napade le bakterije Escherichie coli, fag P22 le Salmonello typhimurium itd.

Zgodba o čudežu

Ideje za zdravljenje s fagi imajo svoje začetke že s prvim odkrivanjem tovrstnih virusov zoper bakterij, ki so povzročale hujša obolenja, vendar je fagna terapija za ljudi ostajala kontroverzna tema v celotnem obdobju do 1930 v t. i. predantibiotični dobi. Po vstopu antibiotikov je raziskovanje s fagi zamrlo. Po letu 1940 so se v odkrivanje fagov usmerjale države Sovjetske zveze, medtem ko so ostale države zahodne Evrope začele zopet odkrivati zmožnost bakterijskih virusov nekje po letu 1980. Z razvojem naprednejših molekularnih metod in genomike se fagna terapija izpopolnjuje za v prihodnosti uporabne aplikativne namene. Zakaj? Ker z uporabo protimikrobnih zdravil nastaja tudi rezistenca bakterij nanje. Neučinkovitost protimikrobnih učinkovin je porajajoči se problem, ki se pred nami ves čas nevidno odvija. Po mnenju WHO (World Health Organization) bodo bolezni, ki se ne bodo mogle zdraviti s protimikrobnimi zdravili, dovolj problematične, da bodo vsako leto vzele življenje 10 milijonom ljudi do leta 2050.

Ena izmed presenetljivejših zgodb o fagni terapiji vključuje takrat 69 let starega moškega Toma Pattersona, ki je l. 2015 s svojo ženo potoval po Egiptu. V času dopustovanja je zbolel ter se soočal z bolečinami v trebuhu, slabostjo, vročino. Kasnejša diagnoza je pokazala, da je okužen z bakterijo Acinetobacter baumannii, ki ne velja le za multirezistentno proti več zdravilom, ampak tudi za smrtno patogeno. Zoper nje so tekom zdravljenja izbrali mešanico treh antibiotikov zadnje izbire, tj. meropenem, kolistin in tigeciklin. A nanje je bila bakterija A. baumannii že odporna. Bolniku se je stanje slabšalo, pristal je v komi, ki je trajala 2 meseca, ter čakal le še na konec. Vendar je tukaj vskočila na pomoč njegova žena, ki je pravzaprav bila epidemiologinja za nalezljive bolezni, ter želela svojemu možu prihraniti življenje s fagno terapijo. Tako so raziskovalci izbrali ustrezne fage, ki bi lahko aktivno delovali na patogeno bakterijo. Fagni koktejl je na presenečenje vseh prisotnih pri zdravljenju deloval. Po nekaj dneh se je Patterson zbudil iz kome, počasi okreval ter se vrnil na stare tirnice. Za podrobnejše informacije o tej čudežni zgodbi, si lahko pogledaš kratek YouTube posnetek z naslovom »Phage Treatment Saves A Life« ali pa prebereš spletno novico »Novel Phage Therapy Saves Patient with Multidrug-Resistant Bacterial Infection«.

Zgodba je dala upanje v mogočo alternativno rešitev vse manj učinkujočih protimikrobnih zdravil, a koraki, da se bo fagna terapija vključila v množično zdravljenje, so še dolgi in kočljivi. Kajti tudi na fage bakterije razvijejo odpornost. Gre za področje, na katerem se komaj gradi. Kaj bodo prinesle prihodnje raziskave, ne ve nihče. Vsekakor lahko zaključimo, da je prisotnost fagov ključna z ekološkega vidika, saj so neke vrste moderatorji življenja bakterij. Več kot bomo imeli informacij o interakciji med fagom in gostiteljem, lažje bomo lahko dopolnjevali sestavljanko o fagni dinamiki v naravnih sistemih ter izkoriščali njihovo litično2 lastnost za terapevtske namene.

Avtorica: Veronika Plut

Opombe:

1 patogen pomeni tisti, ki povzroča bolezni
2 litičen iz samostalnika liza, ki pomeni propad, razpad, razkroj, razgraditev