Phages: замена антыбіётыкаў?

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Можа 6, 2022

Кароткі агляд

Фагі, вірусы, створаныя для выбарчага нацэльвання і знішчэння пэўных бактэрый, прапануюць шматспадзеўную альтэрнатыву антыбіётыкам, якія сталі менш эфектыўнымі з-за празмернага выкарыстання і ў выніку ўстойлівасці бактэрый. Прымяненне фагаў распаўсюджваецца не толькі на хваробы чалавека, але і на жывёлагадоўлю і вытворчасць прадуктаў харчавання, патэнцыяльна павялічваючы ўраджайнасць сельскагаспадарчых культур, зніжаючы выдаткі і забяспечваючы фермераў новымі сродкамі барацьбы з бактэрыямі. Доўгатэрміновыя наступствы фагаў ўключаюць у сябе збалансаванае глабальнае размеркаванне ежы і рост у галінах аховы здароўя, а таксама такія праблемы, як магчымыя экалагічныя наступствы, этычныя дэбаты і рызыка новых устойлівых да антыбіётыкаў інфекцый.

Фагі кантэкст

За апошняе стагоддзе антыбіётыкі забяспечылі людзям найважнейшую абарону ад шырокага спектру хвароб. Аднак іх празмернае выкарыстанне прывяло да таго, што некаторыя бактэрыі становяцца ўсё больш устойлівымі да большасці, а ў некаторых выпадках і да ўсіх вядомых антыбіётыкаў. На шчасце, фагі ўяўляюць сабой перспектыўную альтэрнатыву для абароны ад патэнцыйна небяспечнай будучыні, напоўненай устойлівымі да антыбіётыкаў хваробамі. 

Згодна з класіфікацыйнай базай дадзеных Сусветнай арганізацыі аховы здароўя, з 2000 па 2015 год выкарыстанне антыбіётыкаў ва ўсім свеце павялічылася на 26.2 працэнта. Празмернае ўжыванне антыбіётыкаў у апошнія дзесяцігоддзі прывяло да таго, што некалькі мэтавых бактэрый выбудавалі ўстойлівасць да антымікробных прэпаратаў. Гэта развіццё зрабіла як людзей, так і жывёл больш уразлівымі да бактэрыяльных інфекцый і паспрыяла развіццю так званых «супербактэрый». 

Фагі прапануюць перспектыўнае рашэнне гэтай развіваецца тэндэнцыі, таму што яны дзейнічаюць інакш, чым антыбіётыкі; простым словам, фагі - гэта вірусы, якія былі створаны для выбарчага нацэльвання і знішчэння пэўных формаў бактэрый. Фагі шукаюць і ўводзяць сябе ўнутр мэтавых бактэрыяльных клетак, размнажаючыся, пакуль бактэрыі не будуць знішчаны, а затым рассейваюцца. Абяцанне фагаў лячыць бактэрыі прымусіла Тэхаскі ўніверсітэт A&M адкрыць Цэнтр фагавых тэхналогій у 2010 годзе. 

Разбуральнае ўздзеянне

PGH і некалькі іншых стартапаў лічаць, што фагі могуць прымяняцца не толькі пры захворваннях чалавека, а менавіта ў жывёлагадоўлі і харчовай прамысловасці. Параўнальная даступнасць вытворчасці фагавых тэрапеўтычных прэпаратаў і атрыманне дазволу Федэральнай адміністрацыі па леках у ЗША захаваюць цэны ў параўнанні з цэнамі на антыбіётыкі і дазволяць фермерам атрымаць доступ да новай зброі для барацьбы з бактэрыямі. Аднак фагі неабходна захоўваць пры тэмпературы 4°C, што ўяўляе праблему лагістычнага захоўвання для іх шырокага выкарыстання. 

З фагамі, якія прапарцыйна самастойна ўзмацняюць вірусы, неабходныя для знішчэння мэтавых бактэрый, фермеры больш не могуць быць занепакоеныя небяспекай бактэрыяльных захворванняў у іх жывёлы. Сапраўды гэтак жа фагі могуць таксама дапамагчы харчовым культурам абараніцца ад бактэрыяльных хвароб, тым самым дапамагаючы фермерам павялічыць ураджайнасць і прыбытак, калі можна сабраць большы ўраджай, і ў канчатковым выніку дазволіць сельскагаспадарчай прамысловасці знізіць выдаткі і павялічыць прыбытковасць. 

Да канца 2020-х гэтыя ўражлівыя перавагі прывядуць да ўкаранення метадаў лячэння фагамі ў камерцыйных маштабах, асабліва ў краінах, якія вырабляюць значны экспарт сельскагаспадарчай прадукцыі. Неабходнасць захоўвання фагаў пры адпаведных тэмпературах таксама можа прывесці да распрацоўкі новых тыпаў мабільных халадзільных установак для падтрымкі выкарыстання фагаў у сельскагаспадарчай і медыцынскай прамысловасці. У якасці альтэрнатывы ў 2030-я гады навукоўцы могуць распрацаваць метады захоўвання, якія не патрабуюць астуджэння, напрыклад сушку распыленнем, што патэнцыйна можа дазволіць захоўваць фагі пры пакаёвай тэмпературы на працягу працяглых перыядаў. 

Значэнне фагаў

Больш шырокія наступствы фагаў могуць уключаць:

• Прафіцы харчавання, якія дасягаюцца за кошт павелічэння ўраджаю і залішняй вытворчасці, размяркоўваюцца ў краіны, якія пакутуюць ад недахопу харчавання, што вядзе да больш збалансаванага глабальнага размеркавання ежы і патэнцыйна памяншае голад у збяднелых рэгіёнах.
• Павелічэнне чаканай працягласці жыцця і зніжэнне выдаткаў на медыцынскае абслугоўванне пацыентаў і жывёлы, якія пакутуюць ад устойлівых да антыбіётыкаў інфекцый, якія нарэшце могуць атрымаць лячэнне, калі яго раней не было, што прывяло да больш здаровага насельніцтва і больш устойлівых сістэм аховы здароўя.
• Паскораны рост галіны аховы здароўя, якая займаецца даследаваннем, вытворчасцю і распаўсюджваннем фагаў, стварае новыя магчымасці працаўладкавання і спрыяе эканамічнаму росту ў біятэхналагічным сектары.
• Сціплае пацверджанне лічбаў росту насельніцтва ва ўсім свеце, паколькі фагі могуць дапамагчы знізіць узровень дзіцячай смяротнасці, што прывядзе да больш стабільных дэмаграфічных тэндэнцый і патэнцыйных эканамічных выгод ад росту працоўнай сілы.
• Патэнцыйная празмерная залежнасць ад фагаў у сельскай гаспадарцы, што вядзе да непрадбачаных экалагічных наступстваў і праблем у захаванні біяразнастайнасці.
• Этычныя праблемы і дэбаты наконт выкарыстання фагаў у медыцыне і сельскай гаспадарцы, якія прыводзяць да складаных рэгулятарных ландшафтаў, якія могуць перашкаджаць прагрэсу ў некаторых рэгіёнах.
• Патэнцыял для фарміравання манаполій або алігаполій у індустрыі фагаў, што вядзе да няроўнага доступу да гэтых жыццёва важных рэсурсаў і патэнцыйнага негатыўнага ўздзеяння на дробныя прадпрыемствы і спажыўцоў.
• Рызыка з'яўлення новых штамаў устойлівых да антыбіётыкаў інфекцый з-за няправільнага выкарыстання фагаў, што вядзе да далейшых праблем у ахове здароўя і магчымых крызісаў у галіне грамадскага аховы здароўя.

Пытанні для разгляду

• Які можа быць негатыўны ўплыў фагаў на сельскую гаспадарку і галіны аховы здароўя? 
• Ці верыце вы, што супербактэрыі і вірусы могуць стаць устойлівымі да фагаў?