Wat zijn bacteriofagen en waarom zijn ze beter dan antibiotica?

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 04:06

Deze veelbelovende manier om de wereldwijde bedreiging voor de mensheid het hoofd te bieden, moet nog worden onderzocht.

Wat zijn bacteriofagen?

Bacteriofagen Bacteriofagen: een therapieconcept tegen multidrugs - resistente bacteriën zijn virussen die bacteriën doden maar geen schade toebrengen aan andere levende organismen.

De wortel "-fagos-" vertaald uit het oud-Grieks betekent "verslinden". Eigenlijk is dit hoe deze specifieke virussen werken. Ze dringen de bacteriën binnen, "infecteren" deze en vervangen het bacteriële genoom door hun eigen genoom. Zo verliest de microbe zijn vermogen om zich te vermenigvuldigen. In plaats daarvan begint hij steeds meer bacteriofagen te produceren, die langzaam de hele kolonie bacteriën uitroeien.

Soms worden bacteriofagen gewoon fagen genoemd, en hun gebruik in de vorm van tabletten of injecties om pathogene bacteriën te bestrijden is faagtherapie of faagtherapie.

Net als antibiotica zijn bacteriofagen antibacteriële middelen. Over het algemeen doen ze hetzelfde werk - ze doden bacteriën, maar ze doen het op verschillende manieren.

Hoe bacteriofagen verschillen van antibiotica

Antibiotica bevatten chemicaliën die bacteriën doden of voorkomen dat ze zich vermenigvuldigen. Dit is een pluspunt.

Nu de nadelen. Ten eerste is elk antibioticum effectief tegen slechts één of meerdere soorten pathogene micro-organismen. Ten tweede kunnen bacteriën, omdat ze leven, zich aanpassen aan de werking van het medicijn en uiteindelijk hun gevoeligheid ervoor verliezen. Dat wil zeggen, er ontstaat een vervelende situatie: u neemt een antibioticum, maar u kunt de bacteriële infectie niet genezen. Deze resistentie van microben tegen antibacteriële middelen wordt antibioticaresistentie genoemd.

Elk type bacteriofaag (en er zijn er miljoenen van) is ook effectief Bacteriofagen: een therapieconcept tegen multidrug-resistente bacteriën alleen tegen "zijn eigen" type bacteriën. Maar een proces dat vergelijkbaar is met antibioticaresistentie vindt niet plaats wanneer ze interageren met microben, omdat bacteriofagen virussen zijn en ze faagtherapie kunnen veranderen in het post-antibiotische tijdperk. Wanneer de bacterie zich aanpast en stopt met het virus het genoom te laten bereiken, kan de faag er een nieuwe "sleutel" voor vinden - en zijn doel bereiken.

Waarom antibiotica wel bekend zijn, maar bacteriofagen niet zo goed?

Dit is een voorbeeld van historisch onrecht.

Over het algemeen verscheen faagtherapie zelfs eerder dan behandeling met antibiotica. Aan het einde van de 19e eeuw ontdekte een aantal wetenschappers, waaronder de Russische microbioloog Nikolai Gamaleya, wiens naam het National Research Center for Epidemiology and Microbiology draagt, bacteriofaagtherapie dat bepaalde stoffen die bijvoorbeeld in rivierwater voorkomen, uitgesproken antimicrobiale activiteit.

In 1917 vertelde een microbioloog van het in Parijs gevestigde Pasteur Instituut Felix d'Hérelle de wereld dat deze stoffen specifieke virussen bleken te zijn - precies dezelfde bacteriofagen. De wetenschapper ontdekte in The epic of phage therapy dat fagen altijd in de ontlasting van patiënten met dysenterie verschenen voordat de patiënten beter werden.

D'Herelle plaatste een monster van uitwerpselen met dysenteriebacil in een petrischaal. Hij voegde daar een monster toe dat was genomen van een herstellende patiënt en ontdekte na een paar dagen dat de dysenteriebacteriën waren verdwenen. "Opgelost als suiker in water!" - de onderzoeker beschreef zijn observaties bij The epic of phage therapy.

Op basis van de gedetecteerde bacteriofagen maakte de wetenschapper Phage als een antimicrobieel middel: de ketterse theorieën van d'Herelle en hun rol in de achteruitgang van faagprofylaxe in de westerse injecties en suspensies, die hij begon toe te dienen aan patiënten met dysenterie. Al in de jaren twintig werd faagtherapie gebruikt om niet alleen deze ziekte met succes te behandelen, maar ook tyfeuze koorts, cholera, stafylokokkeninfecties van huid en botten en sepsis.

Bacteriofagen veroverden de wereld als antibacterieel middel. Ze werden gebruikt in de grootste ziekenhuizen in Europa en de VS, en in de USSR werd, dankzij d'Herelle, een laboratorium voor de productie van dergelijke medicijnen gecreëerd door De vreemde geschiedenis van faagtherapie. Maar in de jaren veertig stopte de wereld "fageomanie".

Een van de redenen was de ontwikkeling van de wetenschap. Met name de eisen aan de kwaliteit van wetenschappelijke werken zijn sterk toegenomen. En daar waren d'Herelle en zijn volgelingen onvoorzichtig mee: ze voerden het onderzoek niet helemaal correct uit, maakten fouten in de beschrijving van biologische en fysiologische processen.

Bovendien werd tegelijkertijd het eerste antibioticum op basis van penicilline gemaakt. De auteurs van het medicijn gingen nauwgezetter met het onderzoek om. Als gevolg hiervan zijn antibiotica een erkende methode van antibiotische therapie geworden in Europa en de Verenigde Staten, en zijn faagvirussen vergeten. Studies van "bacteriëneters" gingen alleen door in de USSR.

Waarom hebben ze het nu over bacteriofagen?

Omdat antibiotica terrein verliezen. Mensen zijn eraan gewend, zien ze als veilige medicijnen die 'ter preventie' kunnen worden ingenomen. Als gevolg hiervan worden steeds meer gevaarlijke bacteriën resistent tegen antibiotica en reageren ze er niet meer op.

De WHO noemt antibioticaresistentie al enkele jaren een van de ernstigste bedreigingen voor de menselijke gezondheid.

Mensen zullen al snel merken dat de gebruikelijke en betrouwbare medicijnen een dummy zijn geworden. Het risico bestaat dat zelfs keelpijn of bacteriële middenoorontsteking opnieuw dodelijke infecties worden waarvoor geen genezing bestaat.

Theoretisch staat niets de aanmaak van nieuwe antibiotica in de weg, waartegen bacteriën nog geen resistentie hebben ontwikkeld. Maar zulke ontwikkelingen duren jaren of zelfs decennia.

In dergelijke omstandigheden kunnen bacteriofagen worden wat de wereld zal helpen een grootschalige medische crisis te overwinnen. Op virussen gebaseerde medicijnen kunnen veel sneller en goedkoper worden gemaakt Bacteriofagen: het medicijn van de toekomst dan antibiotica. Maar het belangrijkste is dat bacteriofagen kunnen veranderen na de doelbacterie, wat betekent dat dergelijke medicijnen effectief blijven.

Kunnen bacteriofagen antibiotica volledig vervangen?

Nee, in ieder geval nog niet. Hier zijn verschillende redenen voor.

Bacteriofagen worden nog steeds niet goed begrepen

Bacteriofagen: een therapieconcept tegen multidrug-resistente bacteriën ontbreken nog steeds in gezaghebbende grootschalige onderzoeken die de werkzaamheid en veiligheid van faagtherapie zouden bevestigen.

Bovendien staan regelgevende instanties in verschillende landen wantrouwend tegenover het idee om virussen te gebruiken voor de behandeling. De Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) keurde bijvoorbeeld de FDA Approves Bacteriophage Trial goed, de eerste klinische proef met een intraveneuze bacteriofaag, pas in februari 2019.

Op een dag zal het certificerings- en licentieproces voor faagproducten waarschijnlijk worden vereenvoudigd. Maar dit moment is nog niet aangebroken.

Bacteriofagen hebben een te smalle specialisatie

Een enkel breedspectrumantibioticum kan meerdere bacteriële infecties behandelen. Maar bacteriofagen zijn sluipschutters: ze vernietigen doelbewust slechts één type bacterie. Daarom moet u voor elke veroorzaker van de ziekte zijn eigen faag selecteren.

Bovendien verschillen de bacteriële componenten van ziekten van regio tot regio, en soms zelfs van persoon tot persoon. Als gevolg hiervan kunnen 10 verschillende bacteriofagen of een complexe cocktail daarvan nodig zijn om dezelfde keelpijn bij 10 mensen in Rusland en bijvoorbeeld in Italië te genezen.

Tegenwoordig is de veelzijdigheid en effectiviteit van werkende antibiotica iets hoger.

Bacteriofagen lijken het beste te werken in combinatie met antibiotica

Experimenten met cel- en dierculturen tonen aan dat, als bacteriofagen en antibiotica gelijktijdig worden gebruikt, hun totale effect groter is dan de som van de effecten van elk medicijn afzonderlijk. Deze onderlinge versterking wordt synergie genoemd.

Tot nu toe is er geen overtuigend bewijs dat synergie zich bij mensen zal manifesteren. Maar wetenschappers zijn optimistisch over Samen Sterker? Perspectieven op faag - antibioticasynergie in klinische toepassingen van faagtherapie, dat dit onvermijdelijk is.

In één onderzoek was faagbehandeling van een aortatransplantaat geïnfecteerd met Pseudomonas aeruginosa, bacteriofaag OMKO1, in combinatie met het antibioticum ceftazidim, in staat om een patiënt te verlichten van superinfectie, die jarenlang zonder succes was behandeld met traditionele antibiotica.

Bacteriofagen zullen dus hoogstwaarschijnlijk geen antibiotica vervangen. Deze medicijnen zullen elkaar aanvullen om de behandeling van bacteriële ziekten sneller en effectiever te maken.