Fagi: zamiennik antybiotyków?

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 6 maja 2022 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Fagi, wirusy zaprojektowane tak, aby selektywnie atakowały i zabijały określone bakterie, stanowią obiecującą alternatywę dla antybiotyków, które stały się mniej skuteczne z powodu nadużywania i wynikającej z nich oporności bakterii. Zastosowanie fagów wykracza poza choroby ludzkie, dotyczy to także zwierząt gospodarskich i produkcji żywności, potencjalnie zwiększając plony, obniżając koszty i zapewniając rolnikom nowe narzędzia do zwalczania bakterii. Długoterminowe implikacje fagów obejmują zrównoważoną globalną dystrybucję żywności i rozwój podbranż opieki zdrowotnej, a także wyzwania, takie jak potencjalne konsekwencje ekologiczne, debaty etyczne i ryzyko nowych infekcji opornych na antybiotyki.

Kontekst fagów

W ciągu ostatniego stulecia antybiotyki zapewniły ludziom kluczową obronę przed szeroką gamą chorób. Jednak ich nadużywanie doprowadziło do tego, że niektóre bakterie stają się coraz bardziej odporne na większość, aw niektórych przypadkach na wszystkie znane antybiotyki. Na szczęście fagi stanowią obiecującą alternatywę w obronie przed niebezpieczną potencjalną przyszłością wypełnioną chorobami opornymi na antybiotyki. 

Według bazy danych klasyfikacji Światowej Organizacji Zdrowia między 2000 a 2015 rokiem stosowanie antybiotyków wzrosło na całym świecie o 26.2%. Nadużywanie antybiotyków w ostatnich dziesięcioleciach spowodowało, że kilka docelowych bakterii nabyło oporność na leki przeciwdrobnoustrojowe. Rozwój ten uczynił zarówno ludzi, jak i zwierzęta gospodarskie bardziej podatnymi na infekcje bakteryjne i przyczynił się do rozwoju tak zwanych „superbakterii”. 

Fagi oferują obiecujące rozwiązanie tej rozwijającej się tendencji, ponieważ działają inaczej niż antybiotyki; po prostu fagi to wirusy zaprojektowane tak, aby selektywnie atakować i zabijać określone formy bakterii. Fagi wyszukują, a następnie wstrzykują się do docelowych komórek bakteryjnych, rozmnażając się aż do zniszczenia bakterii, a następnie rozpraszając. Obietnica, jaką dają fagi w leczeniu bakterii, skłoniła Uniwersytet Texas A&M do otwarcia Centrum Technologii Fagów w 2010 roku. 

Zakłócający wpływ

PGH i kilka innych start-upów uważają, że fagi można zastosować poza leczeniem ludzkich chorób, szczególnie w przemyśle hodowlanym i produkcji żywności. Porównywalna przystępność wytwarzania terapii fagowych i uzyskanie zezwolenia Federalnej Agencji Leków w USA pozwoliłyby utrzymać ceny na porównywalnym poziomie z cenami antybiotyków i umożliwiłyby rolnikom dostęp do nowej broni zwalczającej bakterie. Jednakże fagi należy przechowywać w temperaturze 4°C, co stanowi wyzwanie logistyczne w zakresie ich powszechnego stosowania. 

Ponieważ fagi proporcjonalnie samoamplifikowały wirusy niezbędne do zniszczenia docelowych bakterii, rolnicy nie mogli już martwić się niebezpieczeństwami chorób bakteryjnych u zwierząt gospodarskich. Podobnie fagi mogą również pomagać uprawom spożywczym w obronie przed chorobami bakteryjnymi, pomagając w ten sposób rolnikom zwiększać plony i zyski w miarę możliwości zbierania większych plonów, co ostatecznie pozwala przemysłowi rolnemu obniżyć koszty i zwiększyć marże operacyjne. 

Pod koniec lat dwudziestych te imponujące korzyści sprawią, że zabiegi fagowe zostaną przyjęte na skalę komercyjną, zwłaszcza w krajach produkujących znaczny eksport produktów rolnych. Konieczność przechowywania fagów w odpowiednich temperaturach może również prowadzić do opracowywania nowych typów mobilnych urządzeń chłodniczych, które wspomagają stosowanie fagów w rolnictwie i opiece zdrowotnej. Alternatywnie, w latach 2020. XX wieku naukowcy opracują metody przechowywania, które nie wymagają chłodzenia, takie jak suszenie rozpyłowe, które potencjalnie może pozwolić na przechowywanie fagów w temperaturze pokojowej przez dłuższy czas. 

Implikacje fagów

Szersze implikacje fagów mogą obejmować:

• Nadwyżki żywności uzyskane w wyniku zwiększonych zbiorów i dystrybucji nadwyżki produkcji do krajów cierpiących na niedobory żywności, co prowadzi do bardziej zrównoważonej globalnej dystrybucji żywności i potencjalnie łagodzi głód w zubożałych regionach.
• Wyższy wskaźnik średniej długości życia i niższe koszty opieki zdrowotnej dla pacjentów i zwierząt gospodarskich cierpiących na infekcje oporne na antybiotyki, które mogą w końcu otrzymać leczenie, gdy wcześniej nie było ono dostępne, co skutkuje zdrowszą populacją i bardziej zrównoważonymi systemami opieki zdrowotnej.
• Przyspieszony rozwój podbranży opieki zdrowotnej zajmującej się badaniami, produkcją i dystrybucją fagów, prowadzący do nowych możliwości zatrudnienia i przyczyniający się do wzrostu gospodarczego w sektorze biotechnologii.
• Umiarkowane wspieranie danych dotyczących wzrostu populacji na całym świecie, ponieważ fagi mogą pomóc w zmniejszeniu wskaźników śmiertelności dzieci, prowadząc do bardziej stabilnych trendów demograficznych i potencjalnych korzyści ekonomicznych wynikających z rosnącej siły roboczej.
• Potencjalna nadmierna zależność w rolnictwie od fagów, prowadząca do nieprzewidzianych konsekwencji ekologicznych i wyzwań w utrzymaniu różnorodności biologicznej.
• Obawy etyczne i debaty na temat stosowania fagów w medycynie i rolnictwie prowadzące do skomplikowanych krajobrazów regulacyjnych, które mogą utrudniać postęp w niektórych regionach.
• Potencjał tworzenia się monopoli lub oligopoli w branży fagów, co prowadzi do nierównego dostępu do tych kluczowych zasobów i potencjalnych negatywnych skutków dla mniejszych przedsiębiorstw i konsumentów.
• Ryzyko pojawienia się nowych szczepów zakażeń opornych na antybiotyki w wyniku niewłaściwego stosowania fagów, co prowadzi do dalszych wyzwań w opiece zdrowotnej i potencjalnych kryzysów zdrowia publicznego.

Pytania do rozważenia

• Jaki może być negatywny wpływ fagów na przemysł rolny i zdrowotny? 
• Czy uważasz, że superbakteria i wirusy mogą stać się odporne na fagi?