Фаги: Замена за антибиотике?

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• Може 6, 2022

Сажетак увида

Фаги, вируси дизајнирани да селективно циљају и убијају специфичне бактерије, нуде обећавајућу алтернативу антибиотицима, који су постали мање ефикасни због прекомерне употребе и резистенције бактерија. Примена фага се протеже даље од људских болести на сточарство и производњу хране, потенцијално повећавајући приносе усева, снижавајући трошкове и обезбеђујући нова средства за борбу против бактерија за фармере. Дугорочне импликације фага укључују уравнотежену глобалну дистрибуцију хране и раст у подиндустрији здравствене заштите, као и изазове као што су потенцијалне еколошке последице, етичке дебате и ризик од нових инфекција отпорних на антибиотике.

Контекст фага

Антибиотици су обезбедили људима кључну одбрану од широког спектра болести током прошлог века. Међутим, њихова прекомерна употреба довела је до тога да неке бактерије постају све отпорније на већину, ау неким случајевима и на све познате антибиотике. На срећу, фаги представљају обећавајућу алтернативу за одбрану од опасне потенцијалне будућности испуњене болестима отпорним на антибиотике. 

У периоду од 2000. до 2015. године употреба антибиотика је порасла за 26.2 одсто широм света, према класификацијској бази података Светске здравствене организације. Прекомерна употреба антибиотика последњих деценија довела је до тога да неколико циљаних бактерија изграде отпорност на антимикробне лекове. Овај развој је учинио и људе и стоке рањивијим на бактеријске инфекције и допринео развоју такозваних „супербактерица“. 

Фаги нуде обећавајуће решење за овај развојни тренд јер функционишу другачије од антибиотика; једноставно, фаги су вируси који су конструисани да селективно циљају и убијају специфичне облике бактерија. Фаги траже и затим се убризгавају унутар циљаних бактеријских ћелија, репродукују се док се бактерије не униште, а затим се распршују. Обећање фага за лечење бактерија навело је Тексас А&М универзитет да отвори Центар за технологију фага 2010. 

Ометајући утицај

ПГХ и неколико других стартупа верују да се фаги могу применити и изван људских болести, посебно у сточарској и прехрамбеној индустрији. Компаративна приступачност производње фагних терапија и добијање одобрења Федералне управе за лекове у САД одржала би цене упоредивим са антибиотицима и омогућила фармерима приступ новом оружју за борбу против бактерија. Међутим, фаге треба чувати на 4°Ц, што представља логистички изазов складиштења за њихову широку употребу. 

Са фагима који пропорционално само-амплифицирају вирусе неопходне за уништавање циљаних бактерија, фармери више нису могли бити забринути због опасности од бактеријских болести у њиховој стоци. Слично, фаги такође могу помоћи усевима за храну да се одбрани од бактеријских болести, чиме се помаже пољопривредницима да повећају своје приносе усева и профите како се могу убирати већи усеви, и на крају омогућити пољопривредној индустрији да смањи трошкове и повећа своје оперативне марже. 

До касних 2020-их, ове импресивне предности ће довести до усвајања третмана фага у комерцијалним размерама, посебно у земљама које производе значајан пољопривредни извоз. Потреба за складиштењем фага на одговарајућим температурама такође може довести до развоја нових типова мобилних расхладних јединица за подршку употреби фага у пољопривредној и здравственој индустрији. Алтернативно, током 2030-их би научници могли да развију методе складиштења које не захтевају хлађење, као што је сушење распршивањем, што би потенцијално могло дозволити да се фаги чувају на собној температури током дужег периода. 

Импликације фага

Шире импликације фага могу укључивати:

• Вишак хране постигнут повећањем жетве и вишка производње дистрибуира се земљама које пате од несташице хране, што доводи до уравнотеженије глобалне дистрибуције хране и потенцијалног ублажавања глади у сиромашним регионима.
• Повећане стопе очекиваног животног века и смањени трошкови здравствене заштите за људске пацијенте и стоку која пате од инфекција отпорних на антибиотике које коначно могу да добију лечење када ниједан раније није био доступан, што доводи до здравије популације и одрживијих система здравствене заштите.
• Убрзани раст подиндустрије здравствене заштите посвећене истраживању, производњи и дистрибуцији фага, што доводи до нових могућности запошљавања и доприноси економском расту у сектору биотехнологије.
• Скромно подржавајући раст популације широм света, јер фаги могу помоћи у смањењу стопе смртности деце, што доводи до стабилнијих демографских трендова и потенцијалних економских користи од растуће радне снаге.
• Потенцијално превелико ослањање на фаге у пољопривреди, што доводи до непредвиђених еколошких последица и изазова у одржавању биодиверзитета.
• Етички проблеми и дебате о употреби фага у медицини и пољопривреди, што доводи до сложених регулаторних пејзажа који могу ометати напредак у неким регионима.
• Потенцијал за формирање монопола или олигопола унутар индустрије фага, што доводи до неједнаког приступа овим виталним ресурсима и потенцијалних негативних утицаја на мања предузећа и потрошаче.
• Ризик од појаве нових сојева инфекција отпорних на антибиотике услед неправилне употребе фага, што доводи до даљих изазова у здравственој заштити и потенцијалних криза јавног здравља.

Питања која треба размотрити

• Какав би негативан утицај фага могао имати на пољопривредну и здравствену индустрију? 
• Да ли верујете да би супербактерије и вируси могли да постану отпорни на фаге?