ГМО-вирус впервые убил устойчивые к лекарствам бактерии и вылечил пациента

Микрофотографии трёх бактериофагов, уничтоживших опасную инфекцию и спасших жизнь 15-летней девочке.

Фото Graham Hatfull Lab.

Самая большая в мире коллекция бактериофагов насчитывает около 15 тысяч штаммов.

Фото Graham Hatfull Lab.

Экспериментальная терапия спасла жизнь 15-летней девочке, которой не помогали традиционные лекарства. Медики ввели ей в кровь "коктейль" из генетически модифицированных вирусов, убивающих устойчивые к антибиотикам болезнетворные бактерии. В итоге лечение избавило пациентку от опасной инфекции.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Medicine группой во главе с Грэмом Хэтфуллом (Graham Hatfull) из Питтсбургского университета.

Хэтфулл руководит программой по "коллекционированию" вирусов, поражающих бактерии (бактериофагов). На данный момент собрано уже более 15 тысяч штаммов, и это самое большое подобное собрание в мире. Примечательно, что большая часть этих вирусов была найдена студентами: за последние десять лет в программе приняли участие более 20 тысяч учащихся.

"У меня было ощущение, что эта коллекция может быть чрезвычайно полезной для решения всевозможных вопросов в биологии, – признаётся Хэтфулл. – Но мы не думали, что сможем когда-нибудь использовать эти фаги в терапевтических целях".

В октябре 2017 года биолог получил по электронной почте письмо, в котором сообщалось о двух подростках, больных муковисцидозом и только что перенёсших пересадку обоих лёгких. Врач, связавшийся с Хэтфуллом, сообщал, что пациенты страдают от опасных инфекций, вызванных микобактериями, и терапия антибиотиками не помогает. Медик надеялся, что в огромной коллекции бактериофагов найдутся вирусы, противостоящие этой угрозе.

Поясним, что идея терапии бактериофагами обсуждается много десятилетий, но её трудно воплотить в жизнь. До сих пор известны лишь единичные исследования этого метода.

Самая большая в мире коллекция бактериофагов насчитывает около 15 тысяч штаммов.

Однако, получив образцы микробов, угрожающих пациентам, биологи взялись за работу. К концу января 2018 года учёные нашли штамм бактериофага, который мог бы помочь одному из подростков. К сожалению, было слишком поздно: пациент умер менее чем за месяц до этого.

"Это действительно серьёзные, опасные для жизни инфекции", – констатирует Хэтфулл.

После этого печального известия группа сосредоточила всё своё внимание на инфекции, поразившей вторую пациентку, которую ещё можно было спасти. Биологи выделили три штамма бактериофагов, которые могли бы ей помочь, но два из них были недостаточно эффективными. Тогда исследователи пошли на то, чтобы изменить ДНК этих двух штаммов. Они удалили ген, который позволял им размножаться внутри бактериальной клетки без риска для неё.

Как отмечают авторы, это первый случай лечения пациента генетически модифицированным бактериофагом. В немногочисленных предыдущих исследованиях использовались "дикие" штаммы.

Впоследствии биологи объединили все три вируса в единый "коктейль", очистили его и проверили его безопасность на животных. В июне 2018 года девочка получила первую инъекцию "охотников на бактерии".

И вовремя: уже через несколько недель после пересадки лёгких инфекция успела затронуть печень пациентки и обосновалась в послеоперационном шве. Руки, ноги и ягодицы девушки покрылись характерной сыпью, демонстрирующей, что опасный патоген распространяется по организму.

Дважды в день девочке делали инъекцию с миллиардом частиц бактериофагов в каждой дозе. Через шесть недель такой терапии признаки инфицирования практически исчезли.

Кроме того, исследователями не было выявлено никаких свидетельств того, что у бактерий вырабатывалась устойчивость к вирусам, как ранее к антибиотикам. Кроме того, не обнаружилось никаких побочных эффектов такой терапии.

Несмотря на впечатляющий успех в этом конкретном случае, специалисты с осторожностью рассуждают о перспективах подобного метода.

Прежде всего, лечение одного пациента – это ещё не клинические испытания. Необходима статистика, подтверждающая эффективность и безопасность терапии.

Кроме того, на подбор бактериофагов, эффективных против штамма бактерии, угрожающего конкретному пациенту, ушло несколько месяцев. В результате одного из двух больных спасти не успели.

Скорее всего, "фаготерапия" получит широкое применение только тогда, когда будут найдены вирусы, поражающие широкий спектр болезнетворных бактерий, заключают исследователи.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже рассказывали о работах по созданию ГМО-бактериофагов. Также мы писали о методе, призванном помешать опасным бактериям обмениваться "оружием" против антибиотиков, и вообще вырабатывать устойчивость к лекарствам.