Phages: Nadomestek za antibiotike?

• Avtor:
• ime avtorja

  Quantumrun Foresight
• Maj 6, 2022

Povzetek vpogleda

Fagi, virusi, zasnovani za selektivno ciljanje in ubijanje določenih bakterij, ponujajo obetavno alternativo antibiotikom, ki so postali manj učinkoviti zaradi prekomerne uporabe in posledične odpornosti bakterij. Uporaba fagov sega preko človeških bolezni na živinorejo in pridelavo hrane, kar lahko poveča donos pridelkov, zniža stroške in kmetom zagotovi nova orodja za boj proti bakterijam. Dolgoročne posledice fagov vključujejo uravnoteženo globalno distribucijo hrane in rast v podindustrijah zdravstvenega varstva, pa tudi izzive, kot so morebitne ekološke posledice, etične razprave in tveganje novih okužb, odpornih na antibiotike.

Phages kontekst

Antibiotiki so ljudem v zadnjem stoletju zagotovili ključno obrambo pred številnimi boleznimi. Vendar pa je njihova prekomerna uporaba povzročila, da so nekatere bakterije postale vse bolj odporne na večino in v nekaterih primerih na vse znane antibiotike. Na srečo fagi predstavljajo obetavno alternativo za obrambo pred nevarno potencialno prihodnostjo, polno bolezni, odpornih na antibiotike. 

Med letoma 2000 in 2015 se je uporaba antibiotikov po vsem svetu povečala za 26.2 odstotka, glede na podatkovno zbirko klasifikacij Svetovne zdravstvene organizacije. Prekomerna uporaba antibiotikov v zadnjih desetletjih je povzročila, da je več ciljnih bakterij ustvarilo odpornost na protimikrobna zdravila. Zaradi tega razvoja so tako ljudje kot živina bolj ranljivi za bakterijske okužbe in prispeval k razvoju tako imenovanih "superbakterij". 

Fagi ponujajo obetavno rešitev za ta razvojni trend, ker delujejo drugače kot antibiotiki; preprosto, fagi so virusi, ki so bili zasnovani za selektivno ciljanje in ubijanje specifičnih oblik bakterij. Fagi iščejo in se nato vbrizgajo v ciljne bakterijske celice, se razmnožujejo, dokler bakterije niso uničene, nato pa se razpršijo. Obljuba, ki so jo izkazali fagi za zdravljenje bakterij, je vodila teksaško univerzo A&M, da je leta 2010 odprla Center za tehnologijo fagov. 

Moteč vpliv

PGH in številna druga zagonska podjetja verjamejo, da bi se fagi lahko uporabljali tudi zunaj človeških bolezni, zlasti v živinoreji in živilski industriji. Primerjalna cenovna dostopnost proizvodnje terapij s fagi in pridobitev dovoljenja Zvezne uprave za zdravila v ZDA bi ohranila cene primerljive z antibiotiki in kmetom omogočila dostop do novih orožij za boj proti bakterijam. Vendar je treba fage shranjevati pri 4 °C, kar predstavlja logistični izziv pri shranjevanju za njihovo široko uporabo. 

S fagi, ki sorazmerno samopomnožijo viruse, potrebne za uničenje ciljnih bakterij, kmetov ne morejo več skrbeti nevarnosti bakterijskih bolezni pri njihovi živini. Podobno lahko fagi pomagajo pri obrambi živilskih pridelkov pred bakterijskimi boleznimi, s čimer pomagajo kmetom povečati donos in dobiček, saj je mogoče pobrati večje pridelke, in na koncu omogočijo kmetijski industriji, da zniža stroške in poveča svoje operativne marže. 

Do konca leta 2020 bo zaradi teh impresivnih koristi zdravljenje s fagi sprejeto v komercialnem obsegu, zlasti v državah, ki proizvajajo pomemben kmetijski izvoz. Potreba po shranjevanju fagov pri ustreznih temperaturah lahko vodi tudi do razvoja novih vrst mobilnih hladilnih enot za podporo uporabe fagov v kmetijski in zdravstveni industriji. Druga možnost je, da bodo znanstveniki leta 2030 razvili metode shranjevanja, ki ne zahtevajo hlajenja, na primer sušenje z razprševanjem, kar bi potencialno lahko omogočilo daljše shranjevanje fagov pri sobni temperaturi. 

Posledice fagov

Širše posledice fagov lahko vključujejo:

• Presežki hrane, doseženi s povečano letino in presežno proizvodnjo, ki se razdelijo v države, ki trpijo zaradi pomanjkanja hrane, kar vodi k bolj uravnoteženi globalni distribuciji hrane in potencialno ublažitvi lakote v obubožanih regijah.
• Podaljšana pričakovana življenjska doba in nižji stroški zdravstvenega varstva za ljudi in živino, ki trpijo zaradi okužb, odpornih na antibiotike, ki so končno lahko deležni zdravljenja, ko prej ni bilo na voljo, kar ima za posledico bolj zdravo prebivalstvo in bolj trajnostne sisteme zdravstvenega varstva.
• Pospešena rast podindustrije zdravstvenega varstva, namenjene raziskavam, proizvodnji in distribuciji fagov, kar vodi do novih zaposlitvenih možnosti in prispeva h gospodarski rasti v biotehnološkem sektorju.
• Zmerno podpiranje številk o rasti prebivalstva po vsem svetu, saj lahko fagi pomagajo zmanjšati stopnjo umrljivosti otrok, kar vodi do stabilnejših demografskih trendov in morebitnih gospodarskih koristi zaradi naraščajoče delovne sile.
• Možno pretirano zanašanje na fage v kmetijstvu, kar vodi do nepredvidenih ekoloških posledic in izzivov pri ohranjanju biotske raznovrstnosti.
• Etični pomisleki in razprave o uporabi fagov v medicini in kmetijstvu, ki vodijo v zapletene regulativne krajine, ki lahko ovirajo napredek v nekaterih regijah.
• Možnost oblikovanja monopolov ali oligopolov v industriji fagov, kar vodi do neenakega dostopa do teh vitalnih virov in morebitnih negativnih učinkov na manjša podjetja in potrošnike.
• Tveganje pojava novih sevov okužb, odpornih na antibiotike, zaradi nepravilne uporabe fagov, kar vodi v nadaljnje izzive v zdravstvenem varstvu in morebitne krize javnega zdravja.

Vprašanja, ki jih je treba upoštevati

• Kakšen bi lahko bil negativen vpliv fagov na kmetijsko in zdravstveno industrijo? 
• Ali menite, da bi superbakterije in virusi lahko postali odporni na fage?