Phages: Zamjena za antibiotike?

• Autor:
• ime autora

  Quantumrun Foresight
• Neka 6, 2022

Sažetak uvida

Fagi, virusi projektirani da selektivno ciljaju i ubijaju specifične bakterije, nude obećavajuću alternativu antibioticima, koji su postali manje učinkoviti zbog prekomjerne upotrebe i rezultirajuće rezistencije bakterija. Primjena faga se proteže izvan ljudskih bolesti na stoku i proizvodnju hrane, potencijalno povećavajući prinose usjeva, smanjujući troškove i pružajući nove alate za borbu protiv bakterija za poljoprivrednike. Dugoročne implikacije faga uključuju uravnoteženu globalnu distribuciju hrane i rast u podindustrijama zdravstvene skrbi, kao i izazove poput mogućih ekoloških posljedica, etičkih rasprava i rizika od novih infekcija otpornih na antibiotike.

Phages kontekst

Antibiotici su ljudima tijekom prošlog stoljeća pružili ključnu obranu od širokog spektra bolesti. Međutim, njihova pretjerana uporaba dovela je do toga da su neke bakterije postale sve otpornije na većinu, au nekim slučajevima i na sve poznate antibiotike. Srećom, fagi predstavljaju obećavajuću alternativu za obranu od opasne potencijalne budućnosti pune bolesti otpornih na antibiotike. 

Između 2000. i 2015. uporaba antibiotika porasla je za 26.2 posto diljem svijeta, prema klasifikacijskoj bazi podataka Svjetske zdravstvene organizacije. Pretjerana uporaba antibiotika u posljednjim desetljećima uzrokovala je stvaranje otpornosti nekoliko ciljanih bakterija na antimikrobne lijekove. Ovaj je razvoj učinio i ljude i stoku osjetljivijima na bakterijske infekcije i pridonio razvoju takozvanih "superbakterija". 

Fagi nude obećavajuće rješenje za ovaj razvojni trend jer djeluju drugačije od antibiotika; jednostavno, fagi su virusi koji su projektirani 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 koje su fagi pokazali u liječenju bakterija navelo je teksaško sveučilište A&M da otvori Centar za tehnologiju faga 2010. godine. 

Razarajući učinak

PGH i nekoliko drugih startupa vjeruju da bi se fagi mogli primijeniti i izvan ljudskih bolesti, posebno u industriji stočarstva i proizvodnje hrane. Usporedna pristupačnost proizvodnje fagnih terapija i dobivanje odobrenja Savezne uprave za lijekove u SAD-u zadržalo bi cijene usporedivim s antibioticima i omogućilo poljoprivrednicima pristup novom oružju za borbu protiv bakterija. Međutim, fagi moraju biti pohranjeni na 4°C, što predstavlja logistički izazov za njihovu široku upotrebu. 

S fagima koji proporcionalno samopojačavaju viruse potrebne 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 hrane u obrani od bakterijskih bolesti, čime se pomaže poljoprivrednicima da povećaju svoje prinose usjeva i profite jer se mogu žeti veći usjevi, te u konačnici omogućuju poljoprivrednoj industriji da snizi troškove i poveća svoje operativne marže. 

Do kasnih 2020-ih, ove će impresivne koristi dovesti do toga da će se tretmani fagom usvojiti na komercijalnoj razini, posebno u zemljama koje proizvode značajan poljoprivredni izvoz. Potreba za pohranjivanjem faga na odgovarajućim temperaturama također može dovesti do razvoja novih vrsta mobilnih rashladnih jedinica koje podržavaju upotrebu faga u poljoprivrednoj i zdravstvenoj industriji. Alternativno, 2030-ih bi znanstvenici mogli razviti metode skladištenja koje ne zahtijevaju hlađenje, poput sušenja raspršivanjem, što bi potencijalno moglo omogućiti pohranjivanje faga na sobnoj temperaturi dulje vrijeme. 

Implikacije faga

Šire implikacije faga mogu uključivati:

• Viškovi hrane postignuti povećanom žetvom i viškom proizvodnje koji se distribuiraju 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 skrbi za ljudske pacijente i stoku koja pati od infekcija otpornih na antibiotike koji konačno mogu dobiti liječenje kada prethodno nije bilo dostupno, što je rezultiralo zdravijom populacijom i održivijim zdravstvenim sustavima.
• Ubrzani rast zdravstvene podindustrije posvećene istraživanju, proizvodnji i distribuciji faga, što dovodi do novih mogućnosti zapošljavanja i pridonosi gospodarskom rastu u biotehnološkom sektoru.
• Skromne brojke koje podržavaju rast stanovništva diljem svijeta kao fagi mogu pomoći u smanjenju stope smrtnosti djece, što dovodi do stabilnijih demografskih trendova i potencijalnih ekonomskih koristi od rastuće radne snage.
• Potencijalno pretjerano oslanjanje na fage u poljoprivredi, što dovodi do nepredviđenih ekoloških posljedica i izazova u održavanju bioraznolikosti.
• Etička zabrinutost i rasprave o upotrebi faga u medicini i poljoprivredi, što dovodi do složenih regulatornih krajolika koji mogu spriječiti napredak u nekim regijama.
• Mogućnost stvaranja monopola ili oligopola unutar industrije faga, što dovodi do nejednakog pristupa ovim vitalnim resursima i potencijalnog negativnog 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 zdravstvenoj skrbi i mogućih kriza javnog zdravlja.

Pitanja za razmatranje

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