آنتی بیوتیک های جایگزین فاژ

اعتبار تصویر:

iStock

فاژها: جایگزینی برای آنتی بیوتیک ها؟

فاژها که بیماری ها را بدون تهدید مقاومت آنتی بیوتیکی درمان می کنند، ممکن است روزی بیماری های باکتریایی در دام ها را بدون تهدید سلامت انسان درمان کنند.

نویسنده:
نام نویسنده
آینده نگاری کوانتوم ران
ممکن است 6، 2022

خلاصه بینش

فاژها، ویروس‌هایی که برای هدف قرار دادن و کشتن انتخابی باکتری‌های خاص مهندسی شده‌اند، جایگزین امیدوارکننده‌ای برای آنتی‌بیوتیک‌ها هستند که به دلیل استفاده بیش از حد و در نتیجه مقاومت باکتریایی، کارایی کمتری دارند. کاربرد فاژها فراتر از بیماری های انسانی به دام و تولید مواد غذایی گسترش می یابد، به طور بالقوه باعث افزایش بازده محصول، کاهش هزینه ها و ارائه ابزارهای جدید مبارزه با باکتری ها برای کشاورزان می شود. پیامدهای طولانی مدت فاژها شامل توزیع متعادل غذای جهانی و رشد در صنایع فرعی مراقبت های بهداشتی و همچنین چالش هایی مانند پیامدهای بالقوه اکولوژیکی، بحث های اخلاقی و خطر عفونت های جدید مقاوم به آنتی بیوتیک است.

زمینه فاژها

آنتی بیوتیک ها در قرن گذشته دفاعی حیاتی در برابر طیف وسیعی از بیماری ها برای انسان فراهم کرده اند. با این حال، استفاده بیش از حد از آنها منجر به مقاومت فزاینده برخی از باکتری ها در برابر اکثر و در برخی موارد، همه آنتی بیوتیک های شناخته شده شده است. خوشبختانه، فاژها جایگزین امیدوارکننده‌ای برای دفاع در برابر آینده‌ای بالقوه خطرناک پر از بیماری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک هستند.

بر اساس پایگاه داده طبقه بندی سازمان بهداشت جهانی، بین سال های 2000 تا 2015، استفاده از آنتی بیوتیک ها در سراسر جهان 26.2 درصد افزایش یافته است. استفاده بیش از حد از آنتی بیوتیک ها در دهه های اخیر باعث شده است که چندین باکتری هدفمند در برابر داروهای ضد میکروبی مقاومت کنند. این پیشرفت هم انسان و هم دام را در برابر عفونت‌های باکتریایی آسیب‌پذیرتر کرده و به توسعه به اصطلاح «ابر میکروب‌ها» کمک کرده است.

فاژها یک راه حل امیدوارکننده برای این روند در حال توسعه ارائه می دهند زیرا عملکرد آنها متفاوت از آنتی بیوتیک ها است. به‌طور ساده، فاژها ویروس‌هایی هستند که برای هدف‌گیری انتخابی و کشتن اشکال خاصی از باکتری‌ها مهندسی شده‌اند. فاژها به جستجو می پردازند و سپس خود را در داخل سلول های باکتریایی هدف تزریق می کنند، تا زمانی که باکتری ها از بین بروند، تکثیر می شوند و سپس پراکنده می شوند. وعده ای که فاژها برای درمان باکتری ها نشان دادند باعث شد دانشگاه A&M تگزاس در سال 2010 مرکز فناوری فاژ را افتتاح کند.

تاثیر مخرب

PGH و چندین استارتاپ دیگر بر این باورند که فاژها را می‌توان فراتر از بیماری‌های انسانی، به‌ویژه در صنایع دام و تولید غذا به کار برد. مقرون به صرفه بودن تولید درمان های فاژ و اخذ مجوز اداره داروی فدرال در ایالات متحده، قیمت ها را با آنتی بیوتیک ها قابل مقایسه نگه می دارد و به کشاورزان امکان دسترسی به سلاح های جدید مبارزه با باکتری ها را می دهد. با این حال، فاژها باید در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شوند که استفاده گسترده از آنها را با چالش ذخیره سازی لجستیکی مواجه می کند.

با توجه به اینکه فاژها ویروس‌های لازم برای از بین بردن باکتری‌های مورد نظر را به طور متناسب خودتقویت می‌کنند، کشاورزان دیگر نمی‌توانند نگران خطرات بیماری‌های باکتریایی در دام‌های خود باشند. به همین ترتیب، فاژها همچنین می توانند به محصولات غذایی در دفاع در برابر بیماری های باکتریایی کمک کنند، در نتیجه به کشاورزان کمک می کنند تا بازده محصول و سود خود را با برداشت محصولات بزرگتر افزایش دهند، و در نهایت به صنعت کشاورزی اجازه می دهد تا هزینه ها را کاهش دهد و حاشیه عملیاتی خود را افزایش دهد.

تا اواخر دهه 2020، این مزایای چشمگیر شاهد استفاده از درمان های فاژ در مقیاس تجاری، به ویژه در کشورهایی که صادرات قابل توجهی کشاورزی دارند، خواهد بود. نیاز به نگهداری فاژها در دمای مناسب همچنین ممکن است منجر به ایجاد انواع جدیدی از واحدهای تبرید سیار برای حمایت از استفاده از فاژها در صنایع کشاورزی و مراقبت‌های بهداشتی شود. روش دیگر، ممکن است در دهه 2030 دانشمندان شاهد توسعه روش‌هایی برای ذخیره‌سازی باشند که نیازی به یخچال ندارند، مانند خشک کردن با اسپری، که به طور بالقوه می‌تواند به فاژها اجازه دهد تا برای مدت طولانی در دمای اتاق ذخیره شوند.

پیامدهای فاژها

پیامدهای گسترده تر فاژها ممکن است شامل موارد زیر باشد:

مازاد مواد غذایی که از طریق افزایش برداشت و تولید مازاد در کشورهایی که از کمبود غذا توزیع می‌شوند، به دست می‌آیند، که منجر به توزیع متعادل‌تر غذا در جهان و به طور بالقوه کاهش گرسنگی در مناطق فقیر می‌شود.
افزایش نرخ امید به زندگی و کاهش هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی برای بیماران انسانی و دام‌هایی که از عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک رنج می‌برند و در نهایت می‌توانند در صورتی که قبلاً در دسترس نبوده، تحت درمان قرار گیرند، که منجر به جمعیت سالم‌تر و سیستم‌های مراقبت بهداشتی پایدارتر می‌شود.
رشد شتابان یک صنعت فرعی مراقبت های بهداشتی که به تحقیق، تولید و توزیع فاژ اختصاص دارد، منجر به فرصت های شغلی جدید و کمک به رشد اقتصادی در بخش بیوتکنولوژی می شود.
حمایت متوسط از رشد جمعیت در سرتاسر جهان، زیرا فاژها ممکن است به کاهش نرخ مرگ و میر کودکان کمک کند، که منجر به روندهای جمعیتی باثبات تر و مزایای اقتصادی بالقوه ناشی از نیروی کار رو به رشد می شود.
اتکای بیش از حد بالقوه به فاژها در کشاورزی، منجر به پیامدهای اکولوژیکی و چالش های پیش بینی نشده در حفظ تنوع زیستی می شود.
نگرانی ها و بحث های اخلاقی در مورد استفاده از فاژها در پزشکی و کشاورزی، منجر به مناظر پیچیده نظارتی می شود که ممکن است مانع پیشرفت در برخی مناطق شود.
پتانسیل ایجاد انحصارها یا انحصارات انحصاری در صنعت فاژ، منجر به دسترسی نابرابر به این منابع حیاتی و تأثیرات منفی بالقوه بر مشاغل کوچکتر و مصرف کنندگان می شود.
خطر بروز گونه‌های جدید عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک به دلیل استفاده نادرست از فاژها، که منجر به چالش‌های بیشتر در مراقبت‌های بهداشتی و بحران‌های بالقوه سلامت عمومی می‌شود.