Бактериофаги в лечении инфекций: новые возможности и перспективы

В последние годы врачи все чаще сталкиваются с устойчивыми штаммами бактерий, которые не реагируют на применение стандартных антибиотиков¹ и требуют дополнительных стратегий лечения. Одним из таких вариантов терапии могут стать бактериофаги² — вирусы, которые избирательно поражают бактерии и не влияют на клетки тела человека. Этот метод лечения известен уже более ста лет, но долгое время оставался в тени противомикробных препаратов. На фоне роста антибиотикорезистентности и повышения интереса к индивидуализированным подходам фаготерапия снова привлекает внимание специалистов по всему миру.

Что нужно знать о бактериофагах

Бактериофаги были открыты в 1915-1917 годах двумя исследователями: Феликсом д’Эреллем и Фредериком Твортом. Ученые заметили, что в образцах воды или инфицированных культур бактерий появляются вирусоподобные агенты, способные уничтожать бактерии. Уже в 1920-1930-х годах фаги начали использовать для лечения бактериальных инфекций в Европе и США, но с появлением антибиотиков интерес к ним значительно снизился.

С точки зрения микробиологии бактериофаг представляет собой вирус, который заражает только бактерии. Он состоит из головки, содержащей ДНК или РНК, и хвостового отростка, с помощью которого проникает внутрь клетки. Фаги обладают высокой избирательностью, поэтому они способны атаковать только один вид микроорганизмов или даже отдельный штамм. Эти вирусы являются строгими внутриклеточными паразитами, поскольку они размножаются внутри бактерий и не растут на искусственных питательных средах. При этом бактериофаги очень устойчивы в окружающей среде: выдерживают высушивание, замораживание, колебания pH в пределах 2,5-8,5.

Как бактериофаги взаимодействуют с бактериями

После проникновения фаговых частиц внутрь бактериальной клетки возможно два сценария³:

• Вирулентные бактериофаги начинают размножаться и вызывают лизис (разрушение) пораженной бактерии. Такой формат взаимодействия называется литическим.

• Умеренные бактериофаги встраивают свою ДНК в бактериальный геном, но не вызывают разрушение микроорганизма. Этот путь называется лизогенным.

Развитие обоих типов взаимодействия начинается с фазы адсорбции — прикрепления частиц к фагоспецифическим рецепторам на клеточной стенке бактерий. Активность этого процесса зависит от температуры и кислотности среды, наличия в ней катионов кальция и магния. К одной бактериальной клетке могут прикрепляться до 200-300 фагов.

Бактериофаги поражают широкий спектр микроорганизмов, вызывающих различные инфекции у человека. Среди них наиболее изучены вирусы против Staphylococcus aureus (включая метициллин-резистентные штаммы MRSA), Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Salmonella и Shigella. Также существуют фаги, против других бактериальных агентов, вызывающих раневые и кожные инфекции, осложненные инфекции мочевыводящего и желудочно-кишечного тракта.

В каких ситуациях применяются бактериофаги

В современной медицине есть различные направления использования бактериофагов:

• фаготерапия — прием лекарств на основе фагов для лечения инфекционных заболеваний;

• фагопрофилактика — применение пероральных бактериофагов для снижения риска развития острых кишечных инфекций (ОКИ), инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП);

• фагодиагностика — идентификация возбудителей инфекционных болезней с помощью специфических фагов;

• фагоиндикация — выявление признаков бактериального загрязнения воды и других сред.

Бактериофаги для фаготерапии выпускаются в виде раствора и таблеток для приема внутрь, жидких форм и мазей для наружного применения, ректальных суппозиториев. Среди зарегистрированных в России медикаментов есть как монопрепараты (стафилококковый, сальмонеллезный, синегнойный, стрептококковый фаг), так и комбинированные варианты (Пиобактериофаг, Интести-бактериофаг, дизентерийный поливалентный бактериофаг). Эти медикаменты не входят в первую линию лечения и обычно применяются в дополнение к антибиотикотерапии при наличии показаний.

Насколько эффективно лечение бактериофагами

Использование бактериофагов характерно для России и других стран СНГ⁴, где накоплен достаточно большой опыт фаготерапии. В советских и пост‑советских источниках имеются разнообразные эмпирические данные, подтверждающие потенциальную эффективность такого лечения⁵. Однако эти сведения не соответствуют строгим требованиям современной доказательной медицины и требуют подтверждения с помощью рандомизированных контролируемых испытаний.

В Америке и Западной Европе такой метод практически не применяется, поскольку препараты не включены в официальные рекомендации и руководства. В этих странах фаготерапию изредка назначают как альтернативный метод^6,7, если пациенту не помогает антибиотикотерапия и другие стандартные подходы к лечению. Однако в связи с антибиотикорезистентностью бактериофаги все чаще рассматривают как перспективный вариант терапии. Ученые из разных стран проводят исследования для изучения эффективности⁸, безопасности и возможностей их применения в современной медицине.

Подведем итоги

Бактериофаги — уникальные вирусы, которые поражают только бактерии, благодаря чему могут применяться для диагностики и лечения некоторых инфекционных заболеваний. Они особенно полезны в тех случаях, когда микроорганизмы нечувствительны к стандартным антибиотикам. В России накоплен богатый опыт применения бактериофагов, но препараты пока не вошли в мировую практику из-за ограниченного числа исследований, подтверждающих их эффективность.