Βακτηριοφάγοι ιοί

Οι βακτηριοφάγοι ιοί που σώζουν ζωές

Επιτυχής αποδείχθηκε η πειραματική θεραπεία μιας ασθενούς που είχε στο πόδι επί μια ολόκληρη διετία μια πληγή μολυσμένη από ανθεκτικά μικρόβια και η οποία δεν επουλωνόταν με τίποτα. Της χορηγήθηκε ταυτόχρονα με την αντιβίωση ένα φορτίο ιών που είναι βακτηριοφάγοι και σε μια βδομάδα παρουσίασε θεαματική βελτίωση. Τώρα κάνει ποδήλατο, είναι υγιής και η πληγή δεν επανεμφανίσθηκε.

«Λίγες μέρες μετά τη θεραπεία, η πληγή δεν πυορροούσε πλέον, το δέρμα από γκρι άρχισε να γίνεται περίπου ροζ» είπε η επικεφαλής της έρευνας Dr. Anaïs Eskenazi που είναι ειδική στην παθολογία και στα λοιμώδη νοσήματα στο Νοσοκομείο Έρασμος στις Βρυξέλλες. Τρεις μήνες μετά συνεχιζόταν η επούλωση και τα ανθεκτικά έως τότε μικρόβια, δεν ήταν πλέον ανιχνεύσιμα στο οργανισμό της. Τρία χρόνια μετά την θεραπεία, η μικροβιακή λοίμωξη δεν έχει επανέλθει.

  Η ιδέα να επιστρατευθούν ιοί για να σκοτώσουν μικρόβια είναι πολύ παλιά, αλλά εγκαταλείφθηκε μετά την ανακάλυψη της πενικιλίνης το 1928 και τα θεαματικά αποτελέσματα των αντιβιοτικών. Επιπλέον, οι επιστήμονες τότε ήξεραν ελάχιστα πράγματα για τους βακτηριοφάγους ιούς και οι μόνοι που συνέχισαν τις έρευνες ήταν επιστήμονες στην Σοβιετική Ένωση. Όταν στην δεκαετία του 2020 εμφανίστηκε ξαφνικά μεγάλη ανάπτυξη μικροβίων που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά, το ενδιαφέρον για τους βακτηριοφάγους ιούς έγινε ξανά αντικείμενο εργαστηριακών ερευνών.

   

   Όμως οι αντιμαχίες μέσα στην επιστημονική κοινότητα παραμένουν ζωηρές: «είναι πολύ πιθανό τα μικρόβια που νίκησαν τα αντιβιοτικά, θα μάθουν να γίνονται ανθεκτικά και στους διώκτες ιούς». Όμως οι ιοί μεταλλάσσονται πιο γρήγορα από τα μικρόβια. Και μπορούν με την αναπροσαρμογή τους να ξεπεράσουν τις αντιστάσεις των μικροβίων και να αντεπιτεθούν. Επιπλέον, τα μικρόβια δεν μπορούν να αλλάξουν τα γονίδιά του για να αντισταθούν στους ιούς, με την ίδια ευκολία που τα αλλάζουν για να αντισταθούν στα αντιβιοτικά. 

 

Βακτηριοφάγοι και αντιβιοτικά ενάντια στα μικρόβια

   Για αυτόν τον λόγο η προσοχή της επιστημονικής κοινότητας τα τελευταία χρόνια έχει στραφεί στους βακτηριοφάγους, κοινώς φάγους. Αυτές οι μικροσκοπικές δομές, είναι ιοί εξαιρετικά ειδικευμένοι στην μόλυνση βακτηρίων, με τελικό αποτέλεσμα την καταστροφή αυτών. Φυσικά τα βακτήρια, έχουν την ίδια αντιμετώπιση έναντι στους φάγους όπως και στα αντιβιοτικά: εξελίσσονται συνεχώς προκειμένου να επιβιώσουν. Όμως, παρατηρήθηκε πως όσο αυξάνεται η ανθεκτικότητα ενός βακτηριακού στελέχους στον εκάστοτε βακτηριοφάγο του, τόσο μειώνεται και η ανθεκτικότητα του σε αντιβιοτικά. Με βάση αυτά τα δεδομένα, οι ειδικοί κατάφεραν να σώσουν έναν ασθενή που βρίσκονταν σε κρίσιμη κατάσταση, και να καταπολεμήσουν τα πανανθεκτικά βακτήρια, μολύνοντας τον ασθενή με ένα μείγμα βακτηριοφάγων και αντιβιοτικών, με αποτέλεσμα ένα από τα δύο αυτά βιολογικά όπλα, να καταστρέψουν το βακτήριο.

  Η αντοχή των μικροβίων στα αντιβιοτικά αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες απειλές για τον άνθρωπο. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον περασμένο Ιανουάριο στην επιστημονική επιθεώρηση «The Lancet», αποκάλυψε ότι τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά μικρόβια, σκοτώνουν περίπου 3.500 ανθρώπους κάθε μέρα και η μικροβιακή αντοχή αποτελεί πλέον τη βασική αιτία θανάτου παγκοσμίως.

   Σύμφωνα με πολλούς ερευνητές, οι βακτηριοφάγοι (ή φάγοι) ενδεχομένως να αποδειχθούν πολύ χρήσιμοι στον πόλεμο εναντίον των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων. Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Σαν Ντιέγκο (UCSD), μελέτησε τις βιολογικές δομές και διεργασίες ορισμένων γιγάντιων βακτηριοφάγων και συγκεκριμένα του 201phi2-1, ο οποίος μολύνει τα βακτήρια Pseudomonas chlororaphis.

   Οι γιγάντιοι βακτηριοφάγοι ονομάστηκαν έτσι εξαιτίας του μεγάλου γονιδιώματός τους, μήκους άνω των 200.000 ζευγών βάσεων. Οι περισσότεροι φάγοι που μολύνουν τα βακτήρια Pseudomonas, έχουν γονιδιώματα μικρότερα από 100.000 ζεύγη βάσεων. Οι γιγάντιοι φάγοι διαθέτουν ένα οπλοστάσιο τεχνικών για την αντιμετώπιση των βακτηριακών αμυντικών μηχανισμών. Προηγούμενη έρευνα διαπίστωσε ότι η ανάπτυξη μιας ασπίδας γύρω από το γενετικό υλικό του είναι μία από αυτές τις τακτικές, καθιστώντας τον κύκλο ζωής αυτών των ιών μοναδικό.

   «Τα βακτήρια κωδικοποιούν μυριάδες άμυνες που στοχεύουν τα γονιδιώματα των βακτηριοφάγων που μολύνουν, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων περιορισμού-τροποποίησης και CRISPR-Cas. Μια οικογένεια μεγάλων βακτηριοφάγων χρησιμοποιεί ένα τμήμα που μοιάζει με πυρήνα για να προστατεύει τα γονιδιώματα που αναπαράγει αποκλείοντας τους αμυντικούς παράγοντες του ξενιστή. Ωστόσο, η κύρια σύνθεση και η δομή αυτού του τμήματος, παραμένουν άγνωστες. Εδώ διαπιστώνουμε ότι το πυρηνικό κέλυφος των βακτηριοφάγων συναρμολογείται κυρίως από μία πρωτεΐνη, την οποία ονομάζουμε chimallin (ChmA)», έγραψαν οι ερευνητές σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Nature».

   Συνήθως, οι φάγοι εισάγουν το γενετικό τους υλικό στα βακτήρια, όπου αυτό επιπλέει ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα, καθώς ο ιός χρησιμοποιεί τον μηχανισμό των βακτηρίων για να αναπαραχθεί. Όμως αυτοί οι γιγαντιαίοι φάγοι κατασκευάζουν ένα διαχωριστικό τμήμα γύρω από το DNA τους αμέσως μετά την είσοδό του στον ξενιστή του, όπως τα ανθρώπινα κύτταρα που έχουν έναν πυρήνα για να προστατεύουν το DNA μας. Αυτό, εμποδίζει το «ανοσοποιητικό σύστημα» των βακτηρίων και άλλα αμυντικά ένζυμα να πειράξουν το DNA του ιού.

  Στην περίπτωση της γυναίκας που δέχθηκε να γίνει πειραματόζωο, αντιμετώπιζε μια ιδιαίτερα δύσκολη λοίμωξη και οι ειδικοί δοκίμασαν μια τεχνική που λέγεται “προ-προσαρμογή” ή τεχνητή πρόκληση ανασυνδυασμού στο γονιδίωμα του ιού. Κατά κάποιο τρόπο προετοιμάζει τους ιούς ώστε να είναι έτοιμοι να αντιμετωπίσουν τα μικρόβια όταν αυτά αρχίζουν να μεταλλάσσονται για να γίνουν απρόσβλητα σε αυτούς. Τους προετοιμάζουν εργαστηριακά για την τελική μάχη στην πράξη, στο σώμα του ασθενούς.

 

Το χρονικό του περιστατικού

   

   Η ασθενής είχε “αρπάξει” μια σοβαρή ενδονοσοκομειακή λοίμωξη μετά από επέμβαση που έκανε στο αριστερό ισχίο. Είχε τραυματιστεί συγκεκριμένα στις εκρήξεις βομβών του Iσλαμικού κράτους στο αεροδρόμιο και άλλες περιοχές των Βρυξελλών το 2016 μαζί με άλλα 300 άτομα. Οι νοσηλευτές της παρείχαν άμεσα πρώτες βοήθειες στο βαθύ τραύμα που είχε στο αριστερό ισχίο και εν συνεχεία διακομίσθηκε στο νοσοκομείο όπου χειρουργήθηκε.   Δυστυχώς σε κάποια από αυτές τις φάσεις, μολύνθηκε από το ανθεκτικό βακτήριο Κλεμπσιέλα πνευμονίας (Klebsiella pneumoniae). Αυτό συνήθως μολύνει ασθενείς που διασωληνώνονται ή που απλά παίρνουν φάρμακα ενδοφλεβίως ή χειρουργούνται. Η γυναίκα ήταν διπλά άτυχη, γιατί μολύνθηκε από δύο στελέχη του μικροβίου και το ένα αποδείχθηκε απίστευτα ανθεκτικό. Μετά από ένα τρίμηνο το νοσοκομείο και συνεχή χορήγηση διαφόρων αντιβιοτικών, η πληγή δεν έλεγε να κλείσει. Το στέλεχος αυτό τρόπον τινά κουκουλώνεται με ένα κέλυφος ή υμένα που δημιουργεί και το οποίο δεν μπορούν να διαπεράσουν τα αντιβιοτικά, ενώ το ίδιο μένει εν υπνώσει. Όταν ο κίνδυνος περάσει δηλαδή σταματήσει η επίδραση του αντιβιοτικού τότε “ξυπνάει” ξανά. Τα αντιβιοτικά αν συναντήσουν απροστάτευτο το μικρόβιο δηλαδή “σε ύπνωση” και αδρανές δεν το αναγνωρίζουν και δεν το σκοτώνουν.

   Οι γιατροί άρχισαν να εξετάζουν την χρήση βακτηριοφάγων ιών.  Έτσι πήραν δείγμα από την πληγή της γυναίκας και το έστειλαν σε ένα ειδικό Ίδρυμα που μελετά τις βακτηριοφάγες ιδιότητες των ιών στην Τιφλίδα της Γεωργίας. Εκεί ξεχώρισαν έναν ιό που ίσως μπορούσε να καταπολεμήσει την Κλεμπσιέλα της Βελγίδας ασθενούς. Τον δοκίμασαν εργαστηριακά, βάζοντάς τον να καταπολεμήσει το μικρόβιο στο δισκίο και να αναπαραχθεί επαρκώς. Τελικά έλαβαν όχι μόνον τον αρχικό ιό αλλά και τις μεταλλάξεις που παρουσίασε στην προσπάθειά του να “φάει” τα ανθιστάμενα μικρόβια, τα οποία επίσης μεταλλάσσονταν αμυνόμενα.

   Επέλεξαν για την ασθενή τους τις τελικές μεταλλάξεις του ιού, δηλαδή εκείνες που πλέον είχαν αναπροσαρμοσθεί επαρκώς για να σκοτώσουν το μικρόβιο. Επανέλαβαν το πείραμα με τον πλήρως μεταλλαγμένο ιό και μετά από δεκαπέντε “γύρους” αντιπαράθεσης με το συγκεκριμένο μικρόβιο στο εργαστήριο, ο ιός είχε μεταλλαχθεί ακόμα περισσότερο. Οπότε τον δοκίμασαν στην πληγή της Βελγίδας. Οι γιατροί δεν ομονοούσαν όμως επί τρία χρόνια και η θεραπεία τρέναρε μέχρι το 2018, παρότι είχε δοθεί άδεια από την βελγική επιτροπή Βιοηθικής από το 2016.

   Τελικά την υπέβαλαν σε νέα επέμβαση για να καθαριστεί όσο γινόταν καλύτερα η πληγή και της χορήγησαν τον ιό με καθετήρα. Κάθε μέρα γινόταν έγχυση νέων ιών, όλων τους σε φάση τελικής προσαρμογής. Ταυτόχρονα συνεχιζόταν η χορήγηση αντιβιοτικών μαζί με ένα σχετικά νέο αντιβιοτικό. Σε δύο μέρες παρουσίασε την πρώτη βελτίωση. Τρεις μήνες μετά οι γιατροί διέκοψαν την αντιβίωση και τρία χρόνια μετά η γυναίκα είχε ανακτήσει την κινητικότητά της σε σημαντικό βαθμό. Το πρόβλημά της πλέον είναι καθαρά ορθοπεδικό και ήπιο.

Βακτηριοφάγοι ιοί: Τι συμβαίνει στο εξωτερικό

 

 Ορισμένοι γιατροί επιμένουν ότι η βελτίωση της συγκεκριμένης ασθενούς μπορεί να οφειλόταν στο νέο αντιβιοτικό που της χορηγήθηκε. Όμως οι θεράποντες ιατροί είχαν διαπιστώσει βελτίωση από την δεύτερη μέρα της έγχυσης των ιών, δηλαδή προτού χορηγηθεί το νέο αντιβιοτικό μαζί με τα άλλα. Και παρότι δεν αμφισβητούν ότι το νέο αντιβιοτικό πιθανόν να συνέβαλε, πιστεύουν ότι τον καθοριστικό ρόλο τον έπαιξαν οι βακτηριοφάγοι ιοί, κάτι πολύ σημαντικό για όλα τα νοσοκομεία στον κόσμο, της Ελλάδας περιλαμβανομένης, αφού τα ανθεκτικά μικρόβια σκοτώνουν πολλούς ασθενείς σε ΜΕΘ.

 Στα νοσοκομεία της Γεωργίας οι βακτηριοφάγοι ιοί χορηγούνται ως συνήθης θεραπεία στις ανθεκτικές λοιμώξεις από βακτήρια ενώ στην Πολωνία, που επίσης έχει αξιόλογη ερευνητικές υποδομές, οι βακτηριοφάγοι ιοί σχεδιάζονται πιο ειδικά στα μέτρα του κάθε ασθενούς. Στις περισσότερες δυτικές χώρες όμως δεν χορηγούνται παρά ως έσχατη λύση καθώς στις περισσότερες απαιτούνται πληρέστερες κλινικές έρευνες για την αποτελεσματικότητα των ιών. Όμως είναι τέτοια η φύση της λοίμωξης αλλά και τόσο λίγα τα κατάλληλα εργαστήρια για τους ιούς αυτούς, που η “πληρέστερη έρευνα” είναι σχεδόν αδύνατη.

   Ένα μειονέκτημα της θεραπείας αυτής είναι ότι πρέπει να χορηγείται πάνω ή μέσα στην πληγή, γιατί δεν είναι αποτελεσματική όταν διαχέεται στον οργανισμό. Όμως με δεδομένο ότι χιλιάδες άνθρωποι πεθαίνουν από τα ανθεκτικά μικρόβια στα ευρωπαϊκά νοσοκομεία, οι ειδικοί θεωρούν ότι η θεραπεία θα έπρεπε να χορηγείται εγκαίρως και όχι ως έσχατη λύση, και μάλιστα προτού το μικρόβιο κάνει αποικίες σε όλο το σώμα, οπότε πλέον είναι και αργά. Όσο η εστία είναι εντοπισμένη, οι μικροβιοκτόνοι ιοί θα μπορούσαν να σώσουν χιλιάδες ζωές.

   Στη Γαλλία σχεδίαζαν μια κλινική μελέτη για το”διαβητικό πόδι” αλλά δεν έχει φτάσει ακόμη στη Φάση ΙΙΙ, γιατί αυτή η Φάση απαιτεί μεγάλο αριθμό ασθενών. Σε άλλες χώρες έγιναν έρευνες για ουρολοιμώξεις ή λοιμώξεις του γαστρεντερικού, για πληγές εγκαυμάτων που συχνά μολύνονται στους πολυτραυματίες και σε επιμένουσες ωτίτιδες. Το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι ότι δεν είναι εύκολο να εισαχθεί επαρκής αριθμός ασθενών στις κλινικές μελέτες ώστε να εξαχθεί ασφαλές συμπέρασμα και μάλιστα να βρεθεί και ανάλογος αριθμός για την χορήγηση εικονικού φαρμάκου ή placebo.

   Η ΕΕ είναι πολύ αυστηρή στο πρωτόκολλο των κλινικών ερευνών, παρότι το παρέκαμψε για τον κορονοϊό και παρότι πεθαίνουν από ενδονοσοκομειακές λοιμώξεις 37.000 Ευρωπαίοι το χρόνο. Ένα δεύτερο πρόβλημα είναι ότι συχνά ο ασθενής μολύνεται και από δεύτερο ή τρίτο ανθεκτικό παράγοντα και μπορεί η εξάλειψη του ενός να ενισχύσει υπέρμετρα τους άλλους δύο, κάτι ίσως μοιραίο για την ζωή του ασθενούς. Στο τελευταίο οι υπέρμαχοι της έρευνας για τους βακτηριοφάγους ιούς αντιτείνουν ότι ο ίδιος κίνδυνος είναι υπαρκτός και με τις αντιβιώσεις, αφού κι αυτές μπορεί να εξοντώσουν μόνον το ένα από τα τρία μικρόβια και να αναπτύξουν έμμεσα τα εναπομείναντα δύο.

 

Τι ισχύει στην Ελλάδα

  Ενώ στα υπόλοιπα ευρωπαϊκά νοσοκομεία εκδηλώνουν σοβαρές ενδονοσοκομειακές λοιμώξεις το 6% των ασθενών, στην Ελλάδα παρουσιάζονται στο 9,6%. Το 2017 είχε υπολογισθεί ότι εξαιτίας των λοιμώξεων αυτών χάνουν την ζωή τους 1.000 άνθρωποι το χρόνο, δηλαδή άτομα που αν δεν είχαν μολυνθεί μέσα στο νοσοκομείο, θα είχαν ζήσει.

  Οι θάνατοι αυτοί το 2018 έφθασαν τους 1.608. Υπολογίζεται μάλιστα ότι με την προέλαση της πανδημίας, ο ένας στους τρεις νοσηλευομένους σε ΜΕΘ, παρουσίασε και μια ενδονοσοκομειακή λοίμωξη και κατέληξε εξαιτίας της. Όμως υπάρχει και ένα ποσοστό άγνωστο σε εμάς που μολύνθηκε αλλά τα κατάφερε και έζησε καθώς είτε ανταποκρίθηκε ο οργανισμός του καλύτερα στην αντιβίωση είτε επειδή η λοίμωξη διαπιστώθηκε εγκαίρως και καταπολεμήθηκε εξαρχής προτού εξαπλωθεί.

   Το πρόβλημα σε αυτές τις περιπτώσεις είναι ότι δυστυχώς η διασωλήνωση αν και αναγκαία, είναι μεταξύ των επεμβατικών θεραπειών που διευκολύνουν την είσοδο του μικροβίου στον οργανισμό. Ενώ δηλαδή οι νοσηλευόμενοι στις ΜΕΘ είναι ουσιαστικά το 5%-10% των ασθενών ενός νοσοκομείου, οι ενδονοσοκομειακές λοιμώξεις σε αυτούς αποτελούν το 20% του συνόλου των ανθεκτικών λοιμώξεων σε όλο το νοσοκομείο.

 Δείτε κιαυτά...

κιαυτά...

κιάλλα... 

περισσότερα 

ακόμη περισσότερα...