Fágok: az antibiotikumok helyettesítése?

• Szerző:
• Szerző neve

  Quantumrun Foresight
• May 6, 2022

Insight összefoglaló

A fágok, a specifikus baktériumok szelektív megcélzására és elpusztítására tervezett vírusok ígéretes alternatívát kínálnak az antibiotikumokkal szemben, amelyek a túlzott használat és az ebből eredő bakteriális rezisztencia miatt kevésbé hatékonyak. A fágok alkalmazása az emberi betegségeken túl az állattenyésztésre és az élelmiszertermelésre is kiterjed, potenciálisan növeli a terméshozamot, csökkenti a költségeket, és új baktériumok elleni eszközöket biztosít a gazdálkodók számára. A fágok hosszú távú következményei közé tartozik a kiegyensúlyozott globális élelmiszerelosztás és növekedés az egészségügyi alágazatokban, valamint olyan kihívások, mint a lehetséges ökológiai következmények, etikai viták és az új antibiotikum-rezisztens fertőzések kockázata.

Phages kontextus

Az antibiotikumok az elmúlt évszázad során kulcsfontosságú védelmet nyújtottak az embereknek számos betegség ellen. Túlhasználatuk azonban ahhoz vezetett, hogy egyes baktériumok egyre ellenállóbbá váltak a legtöbb, és egyes esetekben az összes ismert antibiotikummal szemben. Szerencsére a fágok ígéretes alternatívát jelentenek az antibiotikum-rezisztens betegségekkel teli, veszélyes jövővel szemben. 

Az Egészségügyi Világszervezet osztályozási adatbázisa szerint 2000 és 2015 között 26.2 százalékkal nőtt az antibiotikumok használata világszerte. Az elmúlt évtizedekben az antibiotikumok túlzott használata miatt több célba vett baktérium rezisztenciát épített ki az antimikrobiális gyógyszerekkel szemben. Ez a fejlemény mind az embereket, mind a haszonállatokat sebezhetőbbé tette a bakteriális fertőzésekkel szemben, és hozzájárult az úgynevezett „szuperbaktériumok” kialakulásához. 

A fágok ígéretes megoldást kínálnak erre a fejlődő tendenciára, mert másképpen működnek, mint az antibiotikumok; egyszerűen a fágok olyan vírusok, amelyeket úgy alakítottak ki, hogy szelektíven megcélozzák és elpusztítsák a baktériumok meghatározott formáit. A fágok megkeresik, majd befecskendezik magukat a megcélzott baktériumsejtekbe, és addig szaporodnak, amíg a baktériumok el nem pusztulnak, majd szétszóródnak. A fágok által a baktériumok kezelésére tett ígéret hatására a Texas A&M Egyetem 2010-ben megnyitotta a fágtechnológiai központot. 

Bomlasztó hatás

A PGH és számos más startup úgy gondolja, hogy a fágok az emberi betegségeken túl is alkalmazhatók, különösen az állattenyésztésben és az élelmiszeriparban. A fágterápiák előállításának és a Szövetségi Gyógyszerügyi Hatóság engedélyének megszerzése az Egyesült Államokban viszonylag megfizethető áron az antibiotikumok áraival összehasonlítható maradna, és lehetővé tenné a gazdálkodók számára, hogy új baktériumok elleni fegyverekhez jussanak hozzá. A fágokat azonban 4°C-on kell tárolni, ami logisztikai tárolási kihívást jelent széleskörű használatukhoz. 

Mivel a fágok arányosan maguk amplifikálják a megcélzott baktériumok elpusztításához szükséges vírusokat, a gazdálkodók többé nem aggódhatnak az állatállományukban előforduló bakteriális betegségek veszélye miatt. Hasonlóképpen, a fágok segíthetik az élelmiszernövényeket a bakteriális betegségek elleni védekezésben, ezáltal segítve a gazdálkodókat, hogy növeljék terméshozamukat és nyereségüket, mivel nagyobb terményeket lehet betakarítani, és végső soron lehetővé teszik a mezőgazdasági ágazat számára a költségek csökkentését és a működési árrések növelését. 

A 2020-as évek végére ezek a lenyűgöző előnyök a fágkezeléseket kereskedelmi méretekben fogják alkalmazni, különösen a jelentős mezőgazdasági exportot termelő országokban. A fágok megfelelő hőmérsékleten való tárolásának szükségessége új típusú mobil hűtőegységek kifejlesztéséhez is vezethet, amelyek támogatják a fágok használatát a mezőgazdasági és egészségügyi ágazatokban. Alternatív megoldásként a 2030-as években a tudósok olyan tárolási módszereket fejleszthetnek ki, amelyek nem igényelnek hűtést, például porlasztva szárítást, amely potenciálisan lehetővé teheti a fágok szobahőmérsékleten történő tárolását hosszabb ideig. 

A fágok következményei

A fágok tágabb vonatkozásai a következők lehetnek:

• A megnövekedett betakarítás és a többlettermelés révén elért élelmiszer-feleslegeket élelmiszerhiányban szenvedő országokba osztják szét, ami kiegyensúlyozottabb globális élelmiszerelosztáshoz vezet, és potenciálisan enyhíti az éhezést az elszegényedett régiókban.
• Megnövekedett várható élettartam és alacsonyabb egészségügyi költségek az antibiotikum-rezisztens fertőzésekben szenvedő humán betegek és állatállomány számára, amelyek végre kezelésben részesülhetnek, amikor korábban nem volt elérhető, ami egészségesebb lakosságot és fenntarthatóbb egészségügyi rendszereket eredményez.
• A fágok kutatásával, előállításával és forgalmazásával foglalkozó egészségügyi alágazat felgyorsult növekedése, amely új foglalkoztatási lehetőségeket teremt, és hozzájárul a biotechnológiai ágazat gazdasági növekedéséhez.
• A népességnövekedési adatok szerény támogatása világszerte, mint a fágok, segíthet csökkenteni a gyermekek halálozási arányát, ami stabilabb demográfiai trendekhez és a növekvő munkaerő potenciális gazdasági előnyeihez vezethet.
• A fágokra való esetleges túlzott támaszkodás a mezőgazdaságban, ami előre nem látható ökológiai következményekhez és kihívásokhoz vezet a biológiai sokféleség megőrzésében.
• Etikai aggályok és viták a fágok gyógyászatban és mezőgazdaságban történő felhasználásával kapcsolatban, amelyek bonyolult szabályozási környezethez vezetnek, ami egyes régiókban akadályozhatja a fejlődést.
• Monopóliumok vagy oligopóliumok kialakulásának lehetősége a fágiparon belül, ami egyenlőtlen hozzáféréshez vezet ezekhez a létfontosságú erőforrásokhoz, és potenciálisan negatív hatást gyakorol a kisebb vállalkozásokra és a fogyasztókra.
• Az antibiotikum-rezisztens fertőzések új törzseinek megjelenésének kockázata a fágok helytelen használata miatt, ami további kihívásokhoz vezet az egészségügyi ellátásban és potenciális közegészségügyi válságokhoz.

Megfontolandó kérdések

• Milyen negatív hatásai lehetnek a fágoknak a mezőgazdasági és egészségügyi ágazatra? 
• Úgy gondolja, hogy a szuperbaktériumok és vírusok ellenállóvá válhatnak a fágokkal szemben?