В Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разрабатываются терапевтические препараты бактериофагов нового поколения, которые представляют собой мягкую и безопасную альтернативу антибиотикам. В частности, с их помощью удается уберечь больных с синдромом диабетической стопы от ампутации.

"Мы сейчас живем в том, что называется постантибиотиковой эрой, которая, как провозгласила Всемирная организация здравоохранения, наступила в 2005 году", - сказала заведующая лабораторией молекулярной микробиологии ИХБФМ СО РАН доктор биологических наук Нина Викторовна Тикунова на всероссийской конференции с международным участием "Биотехнология - медицине будущего".

В 2015 году обнаружена бактерия, устойчивая к колистину - антибиотику последнего ряда спасения. Его не используют ни в пищевых продуктах, ни в сельском хозяйстве, ни при лечении обычных инфекций, а берегут на случай, когда человека уже надо просто спасать. В 2016 была выявлена пациентка с бактерией, обладающей множественной устойчивостью к антибиотикам, включая колистин. К счастью, в тот раз женщину спасли, поскольку удалось включить ее собственную иммунную систему, однако уже в сентябре 2016 года в США официально зарегистрирован первый случай смерти от супербактерии.

В связи с этим очень привлекательно использовать не антибиотики, а бактериофаги - вирусы, которые уничтожают бактерии, но не заражают клетки человека. Их начали применять еще в довоенном СССР. За счет высокой специфичности большинство бактериофагов узнает только определенные штаммы бактерий. Кроме того, им присуща саморегуляция, они размножаются только тогда, когда встречают своего хозяина. Как только плотность патогенных бактерий-хозяев уменьшается, бактериофаги спокойно и безболезненно для иммунной системы уходят из организма. Самое замечательное, что бактериофаг - это природный объект, внутри и вокруг нас есть миллиарды бактериофагов, поэтому наша иммунная система обычно не пытается от них избавиться (было показано, что в случаях онкологических заболеваний они даже способны мягко ее стимулировать).

По оценкам ученых, на земле существует примерно 10 в 31 степени бактериофагов. Каждый бактериофаг в среднем имеет размер около 50 нанометров, если выстроить из них линию, то она пролетит мимо ближайшей звезды Альфа Центавры и достигнет звездного скопления Плеяды.

У фаготепрапии есть как преимущества, так и недостатки. Фагам все равно, резистентна бактерия к антибиотику или нет, поэтому они могут использоваться в комплексной терапии, с антибиотиками и другими методами, это не повлияет отрицательно на их эффективность. Из-за того, что бактериофаг - обычный для наших организмов объект, отсутствует повреждающее действие и токсические эффекты (именно поэтому в России их применение разрешено для лечения как новорожденных, так и пожилых). Поскольку эти агенты действуют избирательно, они не влияют на микрофлору организма. И, что очень важно, бактериофаги способны разрушать биопленки.

Биопленки формируются из бактерий различных таксонов. Первый слой усваивает ультрафиолет, передает какие-то компоненты своего синтеза среднему слою и так далее. Однако для медицины это не всегда хорошо, потому что биопленки образуются не только в норме (например, в ротовой полости на зубах), но и на катетерах. Даже если бактерии, находящиеся внутри биопленки, формально чувствительны к антибиотику, из-за препятствия тот просто не может к ним попасть. Если бактериофагу удается хотя бы чуть-чуть разрушить оболочку, весь этот многокомпонентый бактериальный слой становится доступен для лекарства.

Главная трудность применения бактериофагов в медицине тоже связана с их избирательностью - попробуй подбери тот бактериофаг, который направлен именно против этого конкретного микробного агента!

Несмотря на то, что в последнее время интерес к изучению бактериофагов возрос, реально фаготерапией занимаются лишь в немногих странах: в Польше в рамках экспериментального лечения, в Бельгии в военном госпитале, в Грузии работает центр фаготерапии, куда ездят лечиться даже из США и Европы. Россия - это единственная страна, где бактериофаги официально одобрены, производятся в промышленном масштабе и разрешены для применения в клинике.

Однако большинство клиницистов в мире и даже в нашей стране скептически относятся к этому методу лечения (противники коммунизма называли такие препараты "сталинскими пилюлями"). Известно, что некоторые бактериофаги способны встраивать свой геном в бактерии и это многих настораживает (хотя такие бактериофаги также встречаются в нашей кишечной микробиоте). Для фармацевтических компаний очень трудно защитить препарат на основе бактериофагов патентом, поскольку любой микробиолог, купивший этот препарат в аптеке, может размножить бактериофаг в своей лаборатории, дать ему другое название и продавать как свой (хотя этот путь опасен: рано или поздно будет проведено полногеномное секвенирование продаваемых препаратов и станет видно, кто что у кого украл). К тому же высокая скорость смены циркулирующих штаммов быстро может сделать тот или иной бактериофаг неэффективным. То есть встает необходимость индивидуального подбора бактериофага в каждом отдельном случае.

"В нашем институте ведется работа по созданию терапевтических препаратов бактериофагов нового поколения. Можно разделить ее на несколько этапов: выделение и характеризация оригинальных бактериофагов, создание на их основе моноспецифических (против конкретной бактерии) и полиспецифических коктейлей. Также совместно с клиницистами новосибирского Центра новых медицинских технологий мы разрабатываем способы применения этих препаратов", - рассказывает Нина Викторовна.

За последние годы ученым удалось выделить новые бактериофаги как против традиционных патогенов, так и против недавно распространившихся возбудителей инфекций. Можно сказать, что каждый бактериофаг получил паспорт: от полногеномного секвенирования до изучения классических параметров, таких как скорость размножения и электронная микрофотография. Коктейли также уже создаются и описываются - здесь важно понять, что один бактериофаг не мешает другому.

"Мы считаем: в тех случаях, когда есть время, необходимо использовать метод персонализированного применения. На первом этапе выделяется патогенная бактерия, определяется ее вид, подбирается из коллекции бактериофагов или продаваемых препаратов тот, который действует именно против этой бактерии. Если это коллекционный материал, то он нарабатывается, и уже в клинике применяется", - говорит исследовательница.

Доказать эффективность подхода ученым удалось благодаря работе с пациентами, имеющими синдром диабетической стопы. Стандартная консервативная терапия этой патологии дает положительный эффект меньше чем у половины больных. Как правило, на первых этапах пациентов лечат мазями и антибиотиками, и когда человек попадает к хирургам, одна или несколько бактерий, которыми инфицирована рана, уже имеет устойчивость к большинству антибиотиков. Эти больные идут на ампутацию. Причем практика показывает, что лишение пальца или половины стопы - только первый этап, а дальше идут все более высокие ампутации, и в конце концов человек может погибнуть.

"Мы описали истории 34 пациентов, у которых был синдром диабетической стопы и консервативное лечение не помогало. У 31 из них инфекция действительно была вызвана антибиотикорезистентными бактериями", - рассказывает Нина Тикунова.

Примерно у половины пациентов это была моноинфекция, у других - микстинфекция, вызванная 2-5 патогенными бактериями. Из 31 человек для 23 удалось подобрать бактериофаги, половина из которых - оригинальные, выделенные в институте. Пациентов пролечили.

В результате у всех пациентов с моноинфекциями, которым были подобраны бактериофаги, либо патогенный агент исчезал, либо его титр снижался на 3-4 порядка, что позволило излечить их антибиотиками, к которым эти пациенты ранее были нечувствительны. Скорее всего, здесь заработала иммунная система - как только бактерий стало меньше, она начала справляться сама. Также удалось вылечить четырех пациентов с микстинфекциями, а у остальных - убить хотя бы несколько патогенных бактерий (дело в том, что для некоторых бактерий бактериофагов пока не обнаружено). Таким образом, больше чем половина пациентов с синдром диабетической стопы были полностью излечены.

Также у новосибирских ученых был положительный опыт и при лечении заболеваний органов дыхания, сложных генитальных инфекций, инфекций ЖКТ, вызванных антибиотикоустойчивыми бактериями.

Нина Викторовна отмечает, что в экстренных случаях законодательство позволяет медикам использовать даже те лекарства, которых еще нет в продаже: "Не только у нас, но и в Европе, и в США есть такое положение: если лечащий врач видит, что никакие средства, имеющиеся в официальной терапии, не помогают, он после проведения консилиума может использовать для спасения человека любые средства".

Однако, чтобы клиницисты все-таки не боялись использовать в своей практике бактериофаги, это должны быть препараты из аттестованных коллекций. Кроме того, необходимы более простые технологии подбора бактериофагов - иногда у хирургов есть только два дня на принятия решения об ампутации (сейчас для подбора и наработки бактериофага при удачном стечении обстоятельств нужно 3 - 5дней, при неудачном - 10). Также ученые выступают за введение в стране новых правил применения бактериофагов и проведения клинических испытаний, на что уже пошли в случае с онколитическими вирусами.

Исследователи уверены, что хорошие препараты на основе бактериофагов появятся в продаже уже к 2025 году. А вот будет ли готова к их применению клиническая медицина - пока вопрос.

Диана Хомякова

 

Новосибирские ученые изобрели оригинальную замену антибиотикам - видеосюжет (ГТРК Новосибирск)


 

Источники

Коктейли из бактериофагов заменят антибиотики
Наука в Сибири (sbras.info), 22/08/2017
На смену антибиотикам придут препараты бактериофагов
Лекобоз (lekoboz.ru), 23/08/2017
СО РАН: Коктейли из бактериофагов заменят антибиотики
Химрар (chemrar.ru), 23/08/2017
Коктейли из бактериофагов заменят антибиотики
Российская Фармацевтика (pharmapractice.ru), 22/08/2017
Препараты бактериофагов, разрабатываемые в Сибири, могут стать заменой антибиотиков
Новости GMP (gmpnews.ru), 22/08/2017
Сибирские ученые спасают пациентов с диабетической стопой от ампутации с помощью коктейлей из бактериофагов
Sibmeda.ru, 23/08/2017
Новосибирские врачи спасают диабетиков с помощью особых вирусов
ВашГород.ру (vashgorod.ru), 23/08/2017
Сибирские ученые нашли альтернативу антибиотикам
НИА Новосибирск (54rus.org), 23/08/2017
Безопасную замену антибиотикам продвигают новосибирские ученые
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 23/08/2017
Сибирские ученые нашли альтернативу антибиотикам
Новости регионов России (skoronovosti.ru), 23/08/2017
Ученые из России сумели найти альтернативу антибиотикам
Актуальные новости (actualnews.org), 23/08/2017
Эксперт: химические антибиотики в животноводстве надо замещать лекарственными травами
Catalog2b.ru (catalog2b.ru), 23/08/2017
Новосибирские ученые нашли мягкую замену антибиотикам
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 23/08/2017
Сибирские ученые нашли альтернативу антибиотикам
Glazovportal.net/blog, 23/08/2017
Новосибирские ученые нашли замену антибиотикам
Версия Инфо (versiya.info), 24/08/2017
Новосибирские ученые создают альтернативу антибиотикам
Navkolo.me, 23/08/2017
Новосибирские ученые создают альтернативу антибиотикам
AvtoInsider.com, 23/08/2017
Безопасную замену антибиотикам создали российские ученые
РИА Дейта.ru (deita.ru), 23/08/2017
Новосибирские ученые создали коктейли на смену антибиотикам
Утренние новости (morning-news.ru), 23/08/2017
Новосибирские ученые создают альтернативу антибиотикам
Белрынок (belrynok.ru), 23/08/2017
Новосибирские ученые создали коктейли на смену антибиотикам
Talks (talks.su), 23/08/2017
Новосибирские ученые создали препараты бактериофагов, способные справиться с устойчивыми бактериями
Белрынок (belrynok.com), 23/08/2017
Новосибирские ученые создали препараты бактериофагов, способные справиться с устойчивыми бактериями
Белрынок (belrynokby.ru), 23/08/2017
Сибирский ученые разрабатывают коктейли, которые поменяют антибиотики
Nash-sport.com, 23/08/2017
Ученые разрабатывают коктейли из бактериофагов на замену антибиотикам
Arhano.ru, 23/08/2017
Ученые разрабатывают коктейли из бактериофагов для замены антибиотиков
NevaInfo.Ru, 23/08/2017
Вместо антибиотиков
Навигатор (navigato.ru), 23/08/2017
Ученые разрабатывают коктейли из бактериофагов для замены антибиотиков
Unionnews.ru, 23/08/2017
Новосибирские ученые создали препараты бактериофагов, способные справиться с устойчивыми бактериями
РИА АМИ (riaami.ru), 23/08/2017
Новосибирские ученые создали коктейли на замену антибиотикам
События дня (inforu.news), 23/08/2017
В ИХБФМ СО РАН разрабатывают коктейли из бактериофагов - замену антибиотикам
РЫБИНСКonLine (ryb.ru), 23/08/2017
В ИХБФМ СО РАН разрабатывают коктейли из бактериофагов - замену антибиотикам
Gursesintour.com, 23/08/2017
В ИХБФМ СО РАН разрабатывают коктейли из бактериофагов - замену антибиотикам
Krasnews.com, 23/08/2017
Ученые разрабатывают коктейли из бактериофагов на замену антибиотикам
Newnn.ru, 23/08/2017
Российские ученые нашли замену антибиотикам
Belive.ru, 24/08/2017
Мощная альтернатива антибиотикам была найдена отечественными учеными
Recipe.ru, 24/08/2017
Мощная альтернатива антибиотикам была найдена отечественными учеными
Mogu.by, 24/08/2017
Мощная альтернатива антибиотикам была найдена отечественными учеными
MEDdaily (meddaily.ru), 24/08/2017
Мощная альтернатива антибиотикам была найдена отечественными учеными
Seoma.ru, 24/08/2017
Мощная альтернатива антибиотикам была найдена отечественными учеными
Newsmir.info, 24/08/2017
Новосибирские ученые создали коктейли на замену антибиотикам
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 25/08/2017
Ученые создали коктейли, которые помогают избежать даже ампутации
Золотое кольцо (goldring.ru), 25/08/2017
Лучше антибиотиков: препараты бактериофаги против опасных инфекций
Красота и здоровье (kiz.ru), 25/08/2017
На смену антибиотикам придут коктейли из бактериофагов
Вести.ru, 25/08/2017
Новосибирские специалисты создадут аналог антибиотиков, который будет более безопасный
Новости для гиков (supreme2.ru), 25/08/2017
В Новосибирске ученые создают безопасный аналог антибиотиков
Ukrpost.biz, 25/08/2017
На смену антибиотикам придут коктейли из бактериофагов
Google Новости ТОП, 25/08/2017
На смену антибиотикам придут коктейли из бактериофагов
Aoja.ru, 25/08/2017
На смену антибиотикам придут коктейли из бактериофагов
Новосибирские новости (nscn.ru), 25/08/2017
Антибиотикам нашли замену
Кировчанка.ru (kirovchanka.ru), 27/08/2017
На смену антибиотикам придут коктейли из бактериофагов
Око планеты (oko-planet.su), 26/08/2017
Ученые создали коктейли, которые помогают избежать даже ампутации
Монависта (yaroslavl.monavista.ru), 26/08/2017
Разработаны бактериофаги, которые с болезнями борются не хуже антибиотиков
Обзор.press (obzor.press), 25/08/2017
На смену антибиотикам придут коктейли из бактериофагов
Должен знать Online (dz-online.ru), 28/08/2017
Российские ученые нашли альтернативу антибиотикам
Здоровье в России и мире (zdorowiye.ru), 28/08/2017
Новосибирские ученые изобрели оригинальную замену антибиотикам
Vestisibiri.ru, 02/09/2017
Новосибирские ученые изобрели подлинную замену антибиотикам
1nnc.net, 02/09/2017
Новосибирские ученые изобрели оригинальную замену антибиотикам
ГТРК Новосибирск, 02/09/2017
Новосибирские ученые создали коктейли из бактериофагов, которые заменят антибиотики
Jjew.ru, 02/09/2017
Новосибирские ученые создали коктейли из бактериофагов, которые заменят антибиотики
Монависта (novosibirsk.monavista.ru), 02/09/2017
Новосибирские ученые создали коктейли из бактериофагов, которые заменят антибиотики
Vestisibiri.ru, 02/09/2017
Новосибирские ученые создали коктейли из бактериофагов, которые заменят антибиотики
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 02/09/2017
Новосибирские ученые изобрели оригинальную замену антибиотикам
Новости@Mail.ru, 02/09/2017
В ИХБФМ СО РАН создают безопасную альтернативу антибиотикам
Научная Россия (scientificrussia.ru), 07/09/2017
Коктейли из бактериофагов заменят антибиотики
Nanonewsnet.ru, 07/09/2017

Похожие новости

  • 29/06/2016

    Научные бои в центре Новосибирска

    ​В Новосибирске прошел очередной сайнс-слэм. Организаторы впервые рискнули вывести его за пределы Академгородка, расположенного в 20 км к югу от центра Новосибирска, и провести научные бои в самом центре города, в модном баре "Рок Сити".
    737
  • 21/10/2016

    Какие стартапы зарабатывают на генетических исследованиях?

    ​Генетические тесты, которые позволяют подобрать фитнес-программу или узнать о творческих способностях ребенка, за пять лет в превратились из наукоемкого продукта в массовый сервис. Скрининги на основе таких тестов предлагают около десятка специализированных компаний, а услуги по расшифровке структуры ДНК появились в популярных сетях лабораторий.
    806
  • 21/07/2016

    Чума где-то рядом: комментарий эксперта

    ​Когда слышишь словосочетание  «бубонная чума», в голове сразу же всплывают страшные эпидемии средневековья. «Как хорошо, что мы живём в XXI веке, и такое уже не грозит», — думается нам. Между тем, как показал недавний случай на Алтае, болезнь ближе, чем кажется.
    874
  • 19/04/2017

    Ученые установили, что управляет термогенезом

    ​Ранее считалось, что в термогенезе - процессе выработки тепла - ключевую роль играют макрофаги, один из видов белых клеток крови. Однако ученые из Школы медицины Икан на горе Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) в США во главе с профессором медицины Кристофом Бюттнером (Christoph Buettner) доказали, что за термогенез отвечает мозг.
    325
  • 05/09/2017

    ТОП-5 материалов августа на портале SIBMEDA

    Редакция SIBMEDA публикует рейтинг популярных, по мнению читателей, новостей и статей, размещенных на портале в августе.   1. Роспотребнадзор изымает из обращения два популярных анестетика из-за развития нежелательных реакций Роспотребнадзор сообщает о решении приостановить реализацию лекарственных препаратов «Лидокаин, раствор для инъекций 100 мг/мл 2 мл» и «Новокаин, раствор для инъекций 5 мг/мл 10 мл» в связи с развитием нежелательной реакции.
    75
  • 30/03/2017

    Новосибирские учёные предлагают бороться с колорадским жуком при помощи грибов и бактерий

    ​Учёные Института систематики и экологии животных СО РАН придумали, как бороться с колорадским жуком с помощью специальных паразитических грибов, бактерий и их метаболитов. Это поможет создать безопасный для природы и человека метод контроля численности вредителя.
    452
  • 12/04/2017

    Дмитрий Пышный - новый директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

    7 апреля в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН прошли выборы руководителя.  Кресло директора ИХБФМ СО РАН занял д.х.н. Дмитрий Пышный. Дмитрий Владимирович Пышный - чл.
    384
  • 21/03/2016

    Ученые определят рак груди по анализу крови

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН занимаются исследованием маркеров, характерных для опухолевых клеток рака молочной железы (РМЖ), в составе циркулирующих в крови экзосом.
    944
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    341
  • 12/08/2016

    Новосибирский ученый разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических антител

    ​Аспирант Новосибирского государственного университета Виктор Принц разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических иммуноглобулинов на основе процесса, который происходит в организме человека.
    845