Fagi: Zamjena za antibiotike?

• Autor:
• Ime autora

  Quantumrun Foresight
• Može 6, 2022

Sažetak uvida

Fagi, virusi dizajnirani da selektivno ciljaju i ubijaju specifične bakterije, nude obećavajuću alternativu antibioticima, koji su postali manje učinkoviti zbog prekomjerne upotrebe i rezistencije bakterija. Primjena faga se proteže dalje od ljudskih bolesti na stočarstvo i proizvodnju hrane, potencijalno povećavajući prinose usjeva, snižavajući troškove i pružajući poljoprivrednicima nova sredstva za borbu protiv bakterija. Dugoročne implikacije faga uključuju uravnoteženu globalnu distribuciju hrane i rast u podindustriji zdravstvene zaštite, kao i izazove kao što su potencijalne ekološke posljedice, etičke rasprave i rizik od novih infekcija otpornih na antibiotike.

Kontekst faga

Antibiotici su ljudima pružili ključnu odbranu od širokog spektra bolesti tokom prošlog stoljeća. Međutim, njihova prekomjerna upotreba dovela je do toga da neke bakterije postaju sve otpornije na većinu, au nekim slučajevima i na sve poznate antibiotike. Na sreću, fagi predstavljaju obećavajuću alternativu za odbranu od opasne potencijalne budućnosti pune bolesti otpornih na antibiotike. 

Između 2000. i 2015. upotreba antibiotika porasla je za 26.2 posto širom svijeta, prema klasifikacijskoj bazi podataka Svjetske zdravstvene organizacije. Prekomjerna upotreba antibiotika posljednjih desetljeća dovela je do toga da nekoliko ciljanih bakterija izgrade otpornost na antimikrobne lijekove. Ovaj razvoj je učinio i ljude i stoke ranjivijim na bakterijske infekcije i pridonio razvoju takozvanih "superbakterica". 

Fagi nude obećavajuće rješenje za ovaj razvojni trend jer funkcioniraju drugačije od antibiotika; jednostavno, fagi su virusi koji su napravljeni da selektivno ciljaju i ubijaju specifične oblike bakterija. Fagi traže i zatim se ubrizgavaju unutar ciljanih bakterijskih stanica, razmnožavaju se dok se bakterije ne unište, a zatim se raspršuju. Obećanje faga za liječenje bakterija navelo je Teksas A&M univerzitet da otvori Centar za tehnologiju faga 2010. godine. 

Ometajući uticaj

PGH i nekoliko drugih startupa vjeruju da se fagi mogu primijeniti i izvan ljudskih bolesti, posebno u stočarskoj i prehrambenoj industriji. Komparativna pristupačnost proizvodnje fagnih terapija i dobijanje odobrenja Federalne uprave za lijekove u SAD-u održala bi cijene usporedive s antibioticima i omogućila farmerima pristup novom oružju za borbu protiv bakterija. Međutim, fage je potrebno čuvati na 4°C, što predstavlja logistički izazov skladištenja za njihovu široku upotrebu. 

S fagima koji proporcionalno samoumnožavaju viruse neophodne za uništavanje ciljanih bakterija, farmeri više nisu mogli biti zabrinuti zbog opasnosti od bakterijskih bolesti u njihovoj stoci. Isto tako, fagi također mogu pomoći usjevima u odbrani od bakterijskih bolesti, pomažući poljoprivrednicima da povećaju svoje prinose usjeva i profite kako se mogu ubrati veći usjevi, i na kraju omogućiti poljoprivrednoj industriji da snizi troškove i poveća svoje operativne marže. 

Do kasnih 2020-ih, ove impresivne prednosti će dovesti do usvajanja tretmana faga u komercijalnom obimu, posebno u zemljama koje proizvode značajan poljoprivredni izvoz. Potreba za skladištenjem faga na odgovarajućim temperaturama također može dovesti do razvoja novih tipova mobilnih rashladnih jedinica za podršku upotrebi faga u poljoprivrednoj i zdravstvenoj industriji. Alternativno, tokom 2030-ih bi naučnici mogli da razviju metode skladištenja koje ne zahtevaju hlađenje, kao što je sušenje raspršivanjem, što bi potencijalno moglo omogućiti da se fagi čuvaju na sobnoj temperaturi tokom dužeg perioda. 

Implikacije faga

Šire implikacije faga mogu uključivati:

• Višak hrane postignut povećanjem žetve i viška proizvodnje distribuira se zemljama koje pate od nestašice hrane, što dovodi do uravnoteženije globalne distribucije hrane i potencijalnog ublažavanja gladi u siromašnim regijama.
• Povećane stope očekivanog životnog vijeka i smanjeni troškovi zdravstvene zaštite za ljudske pacijente i stoku koja pate od infekcija otpornih na antibiotike koje konačno mogu dobiti liječenje kada prethodno nije bilo dostupno, što rezultira zdravijom populacijom i održivijim zdravstvenim sistemima.
• Ubrzani rast podindustrije zdravstvene zaštite posvećene istraživanju, proizvodnji i distribuciji faga, što dovodi do novih mogućnosti zapošljavanja i doprinosi ekonomskom rastu u sektoru biotehnologije.
• Skromno podržavajući rast populacije širom svijeta jer fagi mogu pomoći u smanjenju stope smrtnosti djece, što dovodi do stabilnijih demografskih trendova i potencijalnih ekonomskih koristi od rastuće radne snage.
• Potencijalno preveliko oslanjanje na fage u poljoprivredi, što dovodi do nepredviđenih ekoloških posljedica i izazova u održavanju biodiverziteta.
• Etički problemi i debate o upotrebi faga u medicini i poljoprivredi, što dovodi do složenih regulatornih pejzaža koji mogu ometati napredak u nekim regijama.
• Potencijal za stvaranje monopola ili oligopola unutar industrije faga, što dovodi do nejednakog pristupa ovim vitalnim resursima i potencijalnih negativnih utjecaja na manja poduzeća i potrošače.
• Rizik od pojave novih sojeva infekcija otpornih na antibiotike zbog nepravilne upotrebe faga, što dovodi do daljnjih izazova u zdravstvu i potencijalnih kriza javnog zdravlja.

Pitanja koja treba razmotriti

• Kakav bi negativan uticaj faga mogao imati na poljoprivrednu i zdravstvenu industriju? 
• Vjerujete li da bi superbakterije i virusi mogli postati otporni na fage?