Бактериофаги помогли избавиться от бактерий, которые почти два года не давали срастись сломанной ноге.
Одной из пострадавших в терактах 2016 года в Брюсселе была женщина с переломом бедра и другими травмами. Перелом ей на время стабилизировали, чтобы залечить другие раны и потом снова вернуться к сломанной кости, но, к сожалению, в ногу попала бактерия Klebsiella pneumoniae, в виде двух известных штаммов с широкой устойчивостью к антибиотикам. Врачи несколько месяцев экспериментировали с разными схемами лечения, но от бактерии избавиться было невозможно — она оставалась в ране, не давая срастись кости.
Klebsiella pneumoniae формирует биоплёнки — так называют колонии бактерий, соединённые межклеточным матриксом. Он состоит из разных бактериальных веществ, которые делают колонию очень прочной в механическом смысле и нечувствительной к лекарствам, которые чрезвычайно плохо проникают в матрикс. Кроме того, бактерии Klebsiella pneumoniae в случае лекарственной угрозы погружаются в неактивное, спящее состояние, а антибиотики действуют только на «бодрствующих» бактерий, у которых активный обмен веществ. Спящие же бактерии просто дожидаются, когда антибиотик исчезнет, чтобы проснуться и снова начать вредить.
Врачи, занимавшиеся пациенткой с переломом, поняли, что нужно нестандартное лечение, и решили натравить на бактерию вирус. На самом деле, фаготерапия («фаго-» — потому что здесь используются бактериофаги, то есть вирусы, поражающие бактерий) — это довольно старый метод, берущий начало в первой половине прошлого века, только сейчас он снова приобретает популярность из-за распространения бактерий, нечувствительных к антибиотикам. Нужный бактериофаг взяли в тбилисском Институте бактериофагов, микробиологии и вирусологии им. Элиавы. Причём вирус не сразу ввели в рану, а дали ему потренироваться на клебсиелле в лабораторных условиях. Вирус постепенно привыкал к бактерии — то есть в нём поколение за поколением появлялись мутации, которые позволяли ему как можно эффективнее заражать Klebsiella pneumoniae. В конце концов на руках у исследователей оказался штамм вируса с достаточным терапевтическим потенциалом.
В феврале 2018 года, спустя 702 дня после ранения, пациентке пересадили костный имплантат с добавкой из антибиотика и вируса. Точнее, антибиотик и вирус вводили в рану через специальный катетер в течение шести дней, и уже через два дня стало понятно, что дела идут на лад. Инфекция исчезла, кость срослась, и через три месяца женщина стала ходить, как раньше. Подробности лечения описаны в статье в Nature Communications.
У бактерий есть и противовирусная защита, и они её могут со временем совершенствовать. Однако устойчивость к вирусам вырабатывается у них не так быстро, как к антибиотикам — скажем, разные бактерии не могут обменяться генами фагоустойчивости, как они это делают с генами устойчивости к антибиотикам. Кроме того, вирусы ведь тоже эволюционируют, и в лаборатории можно довольно быстро получить новый штамм вируса, натренированный поражать именно фагоустойчивую бактерию. Так что можно предположить, что таких примеров, когда затяжную бактериальную инфекцию вылечили вирусной, будет становиться всё больше.
Автор: Кирилл Стасевич