Какво представлява бактериофага?

Нека да мечтаем малко. Представете си, че е възникнал мощен агент срещу бактериални инфекции, на който микробите не развиват резистентност, което е евтино за производство и което е абсолютно безобидно за пациентите. Вярвайте или не, това означава, че науката е известна от началото на ХХ век. Става дума за бактериофаг - вирусът на бактериалните клетки.

Бактериофагът не е антибиотик и това е неговият чар, защото е лишен от основните недостатъци, присъщи на антибактериалната химиотерапия.

Невероятно, но вярно: научната общност научава за съществуването на бактериофаги по-рано, отколкото за антибиотиците. През 1896 г. учените забелязват, че водата, извлечена от определени участъци на Ганг (голяма река в Индия - прибл.), притежават бактерицидни свойства срещу холера вибрио. През следващите години учените извършиха най-активната работа по изолирането и изследването на бактериофагите, но те не получиха широко разпространено клинично приложение. Причината е проста: през 1928 г. Александър Флеминг въвежда пеницилин в света, което предизвиква истинско усещане при лечението на инфекциозни заболявания и десетилетия наред бактериофагите са загубили вниманието на научния свят.

Въпреки това беше преждевременно да ги сложи край: в началото на новото хилядолетие учените отново насочиха вниманието си към бактериофагите и за съжаление имаше депресираща причина за това: бързо развиващата се устойчивост на бактериите към антибиотиците, която се превърна в истински бич на лекарите от всички специалности.

Бактериален кошмар

Какво представлява бактериофагът? Както бе споменато по-горе, това е бактериален клетъчен вирус. Точно както човек има грип и херпес, така че бактериите страдат от техните вирусни заболявания.

Както всички вируси, бактериофагът е не-клетъчна форма на живот, състоящ се от фрагмент от нуклеинова киселина (ДНК или РНК) и протеиново покритие. Последното е организирано по много особен начин, което дава на бактериофага по-скоро футуристичен вид. Размерът на тези вируси е незначителен: те са стотици и хиляди пъти по-малки от бактериалните клетки, които на свой ред са стотици пъти по-малки от човешките клетки.

Има най-малко 100 милиона вида бактериофаги и тяхното разпространение в биосферата е такова, че човек може спокойно да ги нарече най-често срещаната форма на живот на Земята. Характерна особеност на тези вируси е най-високата степен на специфичност: те заразяват определен тип бактерии и никой друг.

Перфектен убиец

Преведено от гръцкия "бактериофаг" означава "ядене на бактерии" и това име много ясно отразява ефекта на този вирус. Подобно на спринцовка, той инжектира нуклеиновата киселина в бактерията, която се вкарва в бактериалния геном и започва да се възпроизвежда. В крайна сметка клетката прелива от фаги, които буквално я разкъсват отвътре и се втурват в търсене на нова "храна". По този начин дори много малък брой бактериофаги са способни да произведат напълно поразителна орда от убийци. Това благоприятно ги отличава от антибиотиците, за да се запази ефективността, от която те трябва непрекъснато да се добавят към тялото.

Другите предимства на бактериофагите спрямо антибиотиците са бактерицидно действие (т.е. фагите необратимо разрушават бактериалните клетки, докато много антибиотици действат бактериостатично, т.е. само потискат растежа) и липсата на странични ефекти, защото човешките фагови клетки са напълно незаинтересовани.

Бъдещи перспективи

Учените продължават да изучават бактериофагите като потенциален лекарствен агент за инфекциозни заболявания, предлагайки един след друг зашеметяващи терапевтични концепции.Например, възможно е в бъдеще антибиотиците да бъдат прикрепени към фаги, като се използват последните като ултра-прецизен транспорт към бактериални клетки.

Друга интересна посока е биоинженерното създаване на фундаментално нови фаги с необходимите свойства и специфичност. И накрая, генното инженерство ви позволява да запълнете белтъчната обвивка с всичко: от гени до молекули на ваксина, които в бъдеще могат да доведат до гениална терапия и ваксинация до безпрецедентно ниво на точност на бижутата.

Могат ли бактериофагите изцяло да заменят антибиотиците от клиниката и фармацевтичния пазар? Очевидно не, не в близко бъдеще със сигурност. Учените обаче се надяват, че фагите ще се превърнат във важно допълнително оръжие в арсенала на клиниката, оръжие, което ще позволи унищожаването на най-опасните резистентни щамове.

Без преувеличение ние сме на прага на нова ера в лечението на инфекциозни заболявания и това просто спира дъха.

За допълнителна информация за бактериофагите вижте страниците на нашия специален проект "Живот без антибиотици".

Гледайте видеоклипа: CRISPR - Как да обменяте светлина?

Оставете Коментар