Fagai: ar galima pakeisti antibiotikus?

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Gali 6, 2022

Įžvalgos santrauka

Fagai, virusai, sukurti taip, kad selektyviai nukreiptų ir naikintų specifines bakterijas, yra daug žadanti alternatyva antibiotikams, kurie tapo mažiau veiksmingi dėl per didelio naudojimo ir dėl to atsiradusio bakterijų atsparumo. Fagų taikymas apima ne tik žmonių ligas, bet ir gyvulininkystę ir maisto gamybą, gali padidinti pasėlių derlių, sumažinti išlaidas ir ūkininkams suteikti naujų kovos su bakterijomis priemonių. Ilgalaikės fagų pasekmės apima subalansuotą pasaulinį maisto paskirstymą ir augimą sveikatos priežiūros sektoriuose, taip pat tokius iššūkius kaip galimos ekologinės pasekmės, etinės diskusijos ir naujų antibiotikams atsparių infekcijų rizika.

Fagų kontekstas

Per pastarąjį šimtmetį antibiotikai suteikė žmonėms itin svarbią apsaugą nuo įvairių ligų. Tačiau per didelis jų naudojimas lėmė tai, kad kai kurios bakterijos tampa vis atsparesnės daugumai, o kai kuriais atvejais ir visiems žinomiems antibiotikams. Laimei, fagai yra perspektyvi alternatyva apsisaugoti nuo pavojingos galimos ateities, kupinos antibiotikams atsparių ligų. 

Pasaulio sveikatos organizacijos klasifikacinės duomenų bazės duomenimis, 2000–2015 m. antibiotikų vartojimas visame pasaulyje išaugo 26.2 proc. Dėl pernelyg didelio antibiotikų vartojimo pastaraisiais dešimtmečiais kelios tikslinės bakterijos sukūrė atsparumą antimikrobiniams vaistams. Dėl šios raidos žmonės ir gyvuliai tapo labiau pažeidžiami bakterinių infekcijų ir prisidėjo prie vadinamųjų „superbakterijų“ vystymosi. 

Fagai yra perspektyvus šios besivystančios tendencijos sprendimas, nes jie veikia kitaip nei antibiotikai; paprasčiausiai fagai yra virusai, sukurti taip, kad selektyviai nukreiptų ir žudytų specifines bakterijų formas. Fagai ieško tikslinių bakterijų ląstelių ir įšvirkščia į jas, dauginasi tol, kol bakterijos sunaikinamos, o tada pasklinda. Fagų pažadas gydyti bakterijas paskatino Teksaso A&M universitetą 2010 m. atidaryti Fagų technologijos centrą. 

Trikdantis poveikis

PGH ir keletas kitų startuolių mano, kad fagai gali būti naudojami ne tik žmonių ligoms gydyti, ypač gyvulininkystės ir maisto gamybos pramonėje. Palyginus fagų terapijos gamybos įperkamumą ir JAV Federalinės vaistų administracijos leidimą, kaina būtų panaši į antibiotikų kainas ir leistų ūkininkams gauti naujų kovos su bakterijomis ginklų. Tačiau fagai turi būti laikomi 4 °C temperatūroje, o tai kelia logistikos saugojimo iššūkį plačiai paplitusiam jų naudojimui. 

Kadangi fagai proporcingai savaime amplifikuoja virusus, reikalingus tikslinėms bakterijoms sunaikinti, ūkininkai nebegali nerimauti dėl jų gyvulių bakterinių ligų pavojaus. Taip pat fagai taip pat gali padėti maistiniams augalams apsisaugoti nuo bakterinių ligų, taip padėdami ūkininkams padidinti pasėlių derlių ir pelną, nes galima nuimti didesnį derlių, o galiausiai žemės ūkio pramonė gali sumažinti išlaidas ir padidinti veiklos pelną. 

Iki 2020-ųjų pabaigos dėl šių įspūdingų pranašumų fagų apdorojimas bus pritaikytas komerciniu mastu, ypač šalyse, kurios eksportuoja daug žemės ūkio produktų. Poreikis laikyti fagus tinkamoje temperatūroje taip pat gali paskatinti naujų tipų mobiliuosius šaldymo įrenginius, kurie padėtų fagų naudojimui žemės ūkio ir sveikatos priežiūros pramonėje. Arba 2030-aisiais mokslininkai gali sukurti saugojimo metodus, kuriems nereikia šaldymo, pavyzdžiui, purškiamąjį džiovinimą, kuris gali leisti fagus ilgą laiką laikyti kambario temperatūroje. 

Fagų pasekmės

Platesnės fagų pasekmės gali būti:

• Maisto perteklius, atsirandantis dėl padidėjusio derliaus ir perteklinės produkcijos, paskirstomas šalims, kenčiančioms nuo maisto trūkumo, todėl pasaulinis maisto paskirstymas yra labiau subalansuotas ir galbūt sumažinamas badas skurdžiuose regionuose.
• Padidėjusi gyvenimo trukmė ir mažesnės sveikatos priežiūros išlaidos pacientams ir gyvuliams, kenčiantiems nuo antibiotikams atsparių infekcijų, kurie pagaliau gali būti gydomi, kai anksčiau jo nebuvo, todėl gyventojai bus sveikesni ir sveikatos priežiūros sistemos bus tvaresnės.
• Spartesnis sveikatos priežiūros pošakio, skirto fagų tyrimams, gamybai ir platinimui, augimas, todėl atsiranda naujų užimtumo galimybių ir prisidedama prie ekonomikos augimo biotechnologijų sektoriuje.
• Nedidelis gyventojų skaičiaus augimo skaičius visame pasaulyje, nes fagai gali padėti sumažinti vaikų mirtingumą, o tai lemia stabilesnes demografines tendencijas ir galimą ekonominę naudą iš augančios darbo jėgos.
• Galimas per didelis pasitikėjimas fagais žemės ūkyje, dėl kurio gali kilti nenumatytų ekologinių pasekmių ir iššūkių palaikant biologinę įvairovę.
• Dėl etinių rūpesčių ir diskusijų dėl fagų naudojimo medicinoje ir žemės ūkyje susidaro sudėtingos reguliavimo sistemos, kurios gali trukdyti pažangai kai kuriuose regionuose.
• Galimybė formuotis fagų pramonėje monopolijų ar oligopolijų, dėl kurių gali atsirasti nevienoda prieiga prie šių gyvybiškai svarbių išteklių ir galimas neigiamas poveikis mažesnėms įmonėms ir vartotojams.
• Rizika, kad dėl netinkamo fagų naudojimo atsiras naujų antibiotikams atsparių infekcijų atmainų, o tai gali sukelti papildomų sveikatos priežiūros problemų ir galimų visuomenės sveikatos krizių.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Koks gali būti neigiamas fagų poveikis žemės ūkio ir sveikatos pramonei? 
• Ar manote, kad superbakterijos ir virusai gali tapti atsparūs fagams?