В 1896 г. британский химик Э. Ханкин, изучая антибактериальное действие вод индийской реки Ганг и в 1898 году российский ученый Н. Ф. Гамалея впервые наблюдали и описали уничтожение бактерий другими «агентами», а в 1917 году ученым Ф.Д. Эрелем из института Пастера в Париже были открыты микроорганизмы, которые питаются бактериями. Именно он предложил назвать их бактериофагами – пожирателями бактерий. Бактериофаги являются абсолютными внутриклеточными паразитами бактерий разного вида.

Так мир познакомился с микроорганизмами, питающимися бактериями, которые много тысяч лет делали свое дело слаженно, не давая бактериям уничтожить все живое на земле. В 1921 г. Д. Мэйсон и Р. Брайон впервые описали успешное лечение стафилококковой инфекции кожи с помощью стафилококкового бактериофага. Во время Второй мировой войны бактериофаги использовались при гнойно-септических инфекциях, дизентерии, тифе и др.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Содержание

Бактериофаги в природе

Бактериофаги — незримо присутствуют повсюду в нашем мире — в океане, почве, глубоководных источниках, питьевой воде и пище. Они — наиболее представленная форма жизни на Земле — от 1030 до 1032 фаговых частиц в биосфере, — и играют ключевую роль в поддержании баланса всех исследованных экосистем. Бактериофаги являются естественными регуляторами и борцами с бактериями и обеспечивают динамическое равновесие в природе, сохраняя относительное постоянство микробного пейзажа в природе и ограничивая рост популяции бактерий. Бактериофаги присутствуют даже в нашей пище — ежедневное поедание бактериофагов с пищей, в которой они присутствуют естественным образом, регулирует микробный баланс в организме человека.

Знаменитый ученый Д, Эрелль представил миру бактериофаги как естественные антибактериальные агенты и предложил использовать их для терапии — еще до открытия антибиотиков.

Бактериофаги в препаратах

Возможность исследования фагов в качестве антимикробных агентов в клинике привлекает внимание мирового врачебного и научного сообщества. Быстрое распространение мультирезистентных к антибиотикам штаммов мутантов вредоносных бактерий разожгло интерес научного сообщества к этому методу с почти 100-летней историей.

Современные биотехнологии позволяют использовать бактериофаговую терапию против большинства бактериальных инфекций. На сегодняшний день созданы лекарственные препараты на основе бактериофагов. История массового применения этих препаратов уходит корнями в трагические времена Великой Отечественной Войны (в 1940 году был создан коктейль из нескольких видов бактериофагов, борющихся с бактериями, вызывающими тяжелые раневые инфекции).

Эти препараты спасли жизни тысячам раненных солдат. Подобный опыт позволил сохранить и развить биофармацевтическое производство бактериофагов в России — сегодня наша страна мировой лидер в производстве этих лекарственных антибактериальных препаратов.

Наука и бактериофаги

В 50-90-е годы их использовали просто как очень удобный объект для исследований: многие фундаментальные открытия в молекулярной биологии, такие как генетический код, рекомбинация, репликация нуклеиновой кислоты, были сделаны на примере бактериофагов, потому что их легко культивировать и они продуцируют большое количество нуклеиновой кислоты.

Бактериофаги и фармацевтическая промышленность Запада

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

В тридцатых годах прошлого века крупный американский концерн основал даже клинику, где начали лечить фагами. Пропагандисты нового метода сулили исцеление от всех болезней. Однако действительность оставляла желать лучшего: научные основы такой терапии были ещё так скудны, что новое средство применяли практически вслепую. Считалось, что все фаги одинаковы и побеждают любую бактерию. Одним и тем же бактериофагом начинали лечить разные заболевания, а болезнь всё не уходила — так метод был серьёзно скомпрометирован. Мнение о малой эффективности фагов задержалось в кругах медиков на многие годы, живёт оно ещё и сегодня.

Недавно появились публикации исследователей из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке об успехах терапии с помощью фагов.

Убить убийцу

Говорят, война — это всегда огромный скачок в развитии хирургии. На самом деле не только: военные действия нередко способствовали продвижению онкотерапии и терапии инфекционных болезней.

Во время 1-й мировой войны канадский врач Феликс Д’Эррель изучал вспышку дизентерии среди солдат-французов. Это неприятное кишечное заболевание вызывается бактериями рода Shigellа, которых легко можно выделить из стула больных.

Врач заинтересовался случаем одного солдата, который полностью выздоровел, причем раньше, чем появилось улучшение у других, кого начали лечить одновременно с ним. Взяв у него пробы стула, Д’Эррель не обнаружил бактерий — что-то загадочное убило их.

Исследователь отфильтровал свой «материал», пропустив его через фильтр с настолько мелкими порами, что через них не могла бы пройти ни одна бактерия или какие-нибудь частицы испражнений. В полученный раствор врач добавил готовую культуру бактерий, взятых от другого больного, высадил все это в чашку Петри и стал ждать.

Через некоторое время начался рост бактериальной культуры, однако колонии были разорванными — словно что-то неведомое разъедало их изнутри. Взяв мазки из «пустых» областей, Д’Эррель добавил их в «хорошие», здоровые колонии шигелл — и в них тоже образовались пустоты.

Практика, обогнавшая теорию

Поскольку к этому моменту наш соотечественник Дмитрий Ивановский уже открыл вирусы, Д’Эррель предположил, что невидимый глазу убийца бактерий относится именно к ним. Понимая важность своего открытия, исследователь дал вирусам, поражающим бактерии, отдельное имя — бактериофаги.

Увидеть фагов удалось только после изобретения электронного микроскопа, а выяснить, чтó именно происходит при их контакте с бактериями, — и того позже. Поэтому в течение многих лет идея Д’Эрреля отвергалась значительной частью ученых, которым было трудно представить себе вирус, поражающий бактерию, но не причиняющий вреда человеку. К тому же опыты канадца удавалось повторить не всем и не всегда.

Однако врач, не дожидаясь никаких теоретических подтверждений своего открытия, перешел к практике. Он не мог, имея в руках лекарство, видеть умирающих людей — и принялся лечить солдат фаговым раствором. Правда, сперва Д’Эррель убедился в его безвредности традиционным для таких энтузиастов способом: сперва пил бактериофаг, затем впрыскивал себе под кожу.

Естественное против искусственного

Выяснив, что для человека бактериофаг совершенно не опасен, Д’Эррель вылечил многих пациентов, что принесло ему известность. Его исследования даже стали основой для художественного романа «Эрроусмит», позднее экранизированного Голливудом. Фаговые лекарства успешно производились и применялись — но уже в 40-х годах энтузиазм начал угасать.

Причиной этого стало открытие Флемингом пенициллина и появление большого числа антибиотиков. Врачи настороженно относились к идее лечения людей с помощью вирусов, а тут у них появилась альтернатива. Антибиотики — химические вещества, полученные искусственно, — не были живыми и казались медикам более надежными. Фармацевтические компании уловили настроения врачебного сообщества и, прекратив выпуск фагов, принялись множить антибиотики.

Бактериофаги сегодня

В наше время, когда антибиотикорезистентность является глобальной и очень опасной проблемой, бактериофаги снова заинтересовали ученых.

У них есть свои недостатки — например, не просто узкий, а суперузкий спектр действия: каждый фаг «умеет» убивать только один штамм бактерий — даже не вид, а штамм. Из-за этого, кстати, и проваливались регулярно попытки повторить эксперименты Д‘Эрреля: дизентерия в двух разных частях армии, идентичная по симптомам и течению, могла быть вызвана разными «вариантами» шигелл.

Однако эту проблему сегодня может решить постепенное распространение такого диагностического метода, как полимеразная цепная реакция (ПЦР), которая точно определит штамм бактерии.

Бактериофаги не могут проникать через стенку клетки, поэтому они пока бессильны против тех возбудителей, которые паразитируют внутриклеточно. «Пока» — потому что активные исследования в этом направлении, возможно, помогут фагам пробираться в самые потаенные места.

А вот среди плюсов бактериофагов с ходу можно выделить два: во-первых, они совершенно безвредны для человека, поскольку вообще никак не взаимодействуют с его организмом — только с бактериями.

И, во-вторых, бактерий они убивают не всех, а значит, не имеют традиционного недостатка применения антибиотиков — возникновения дисбиоза. Так что сегодня бактериофаги стали перспективной областью — и в каком-то смысле новой надеждой человечества.

Кому подходят препараты бактериофагов

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Препараты бактериофагов подходят для людей различных возрастных категорий, нуждающихся в профилактике и лечении бактериальных инфекций. Бактериофаги показаны даже беременным, кормящим матерям и детям с 0 лет. Ведь применение бактериофагов абсолютно физиологично.

Зачем делать анализ

Одна из ключевых проблем, послужившая развитию антибиотикорезистентности бактерий, – неправильное применение антибиотиков или противомикробных препаратов.

Когда к врачу обращается пациент с острым течением заболевания, антибиотики в большинстве случаев назначают сразу, без предварительного определения чувствительности возбудителя.

Специалист назначает антибиотик исходя из собственного опыта, учитывая рекомендации по активности препарата в отношении бактерий, наиболее часто вызывающих данное заболевание. Выбор антибиотика зачастую продиктован клинической ситуацией: необходимо устранить острые симптомы воспаления, что возможно только при ликвидации микроорганизма как причины, его вызывающей. Одновременно с назначением антибиотика врач направляет на анализ по определению чувствительности возбудителя к антибактериальным препаратам и бактериофагам. Результаты анализа обычно готовы в течение 3–4-х дней.

Если врач по каким-либо причинам не назначил анализ на чувствительность к антибиотикам и бактериофагам, вы можете сделать его по своему желанию в клинической лаборатории, где проводят такие тесты.

Важные требования к подбору антибактериального препарата на первом этапе: правильная дозировка, узкий спектр активности. Корректное назначение антибиотика определяет возможность формирования к нему устойчивости у бактерий. К сожалению, часто случается наоборот: некорректно назначенный препарат катализирует процесс мутаций у бактерий и формирует устойчивость их к антибиотикам.

Резистентность к противомикробным средствам – серьезная проблема, представляющая угрозу для здоровья людей во всех регионах нашей планеты. Однако появление микроорганизмов, стойких к антибиотикам, послужило толчком к активному изучению бактериофагов.

Бактериофаги в отличие от антибактериальных препаратов воздействуют только на возбудителя заболевания, не затрагивая нормальную флору человеческого организма. Препараты бактериофагов можно принимать в сочетании с другими антибактериальными средствами, что усиливает противобактериальный эффект и позволяет снизить дозу антибиотика.

Совместное назначение бактериофагов с противовирусными препаратами противопоказано.

Чтобы достичь нужного эффекта при лечении любым антибактериальным препаратом и препаратом бактериофага, необходимо пройти тест на чувствительность возбудителя.

Как проводят тест

Принцип определения чувствительности бактерий к антибиотикам и бактериофагам одинаковый. На первом этапе работают с бактериями, выделенными из патологического содержимого – раны, мочи, мазка со слизистой. Далее в питательную среду добавляют антибиотики разных групп и бактерии.

Антибиотикограмму – перечень антибактериальных препаратов, к которым чувствителен выделенный возбудитель, получают с помощью современных стандартизованных методов: серийных разведений или диффузионных методов (диско-диффузионных и Е-тестов).

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен
Метод серийных разведений Антибиотик в различных разведениях помещают в жидкую питательную среду (бульон) или агар, куда добавляют бактериальную суспензию. По наличию или отсутствию роста микроорганизмов в питательной среде оценивают эффективность антибиотика, определяют его минимальную подавляющую концентрацию.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен
Диско-диффузионный метод В питательную среду с ранее внесенной бактериальной суспензией помещают бумажные диски с антибиотиками. Вследствие диффузии антибиотика происходит подавление роста микроорганизмов, и по диаметру зон задержки роста судят о чувствительности культуры.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен
Е-тест Это полоска, на которую нанесен градиент концентрации антибиотика. Исследование проводят аналогично диско-диффузионному методу.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен
Метод слепого пятна Классический тест на определение чувствительности к бактериофагам. В клинических лабораториях и на производстве применяют метод титрования. Выделенные из патологического содержимого бактерии засевают в питательную среду вместе с бактериофагом.
Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Появление стерильных округлых пятен говорит о лизисе (растворении клеток) бактерий с образованием колоний бактериофагов. Просветление среды (формирование прозрачных зон) подтверждает чувствительность бактерий к бактериофагу. По спектру действия выделяют моновалентные бактериофаги, которые лизируют бактерии одного вида, и поливалентные – разрушающие бактерии нескольких видов.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Расшифровка результатов анализа

На бланке теста будут обозначения в виде букв R или S. R (Resistant) – резистентность бактерий к данному бактериофагу или антибиотику, S (Sensitive) – чувствительность возбудителя к препарату.

Если результат теста R, лечение данным фаговым препаратом неэффективно, S говорит о том, что бактериофаг или антибиотик можно назначать. Если возбудитель чувствителен к определенной группе антибиотиков и резистентен к бактериофагу, назначают антибактериальные препараты, и наоборот.

Тест на антибиотико- и фагочувствительность помогает определить, справится препарат с возбудителем инфекции или нет. Это важный показатель, на который ориентируются специалисты при выборе схемы лечения.

АО «НПО «Микроген» выпускает широкий спектр бактериофагов, что расширяет возможности фаготерапии и позволяет корректно подобрать препарат, к которому чувствительны патогенные бактерии.

Вирусы против бактерий

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Бактериофаги – одни из самых загадочных препаратов аптечного ассортимента. Сейчас они переживают второе рождение – и в нашей стране, и за рубежом снова возник к ним интерес, в журналах появляется не только пересмотр старых результатов, но и масса новых публикаций. Что можно рассказать покупателю, который заинтересовался именно этими средствами?

Морфологические типы

Описание структуры и морфологии бактериофагов приведенное выше соответствует наиболее изученным Т-фагам (типовым фагам). Они составляют группу коли-дизентерийных фагов, включающую 7 представителей: 4 нечетных Т1, ТЗ, Т5 и Т7 и 3 четных Т2, Т4, Т6 .

Классические иди «хвостатые» фаги составляют основную массу бактериофагов, около 96%. Однако установлено, что тонкая структура фагов более разнообразна и сложна, чем структура фитопатогенных вирусов и зоопатогенных вирусов. В настоящее время исследовано большое количество фагов с морфологией отличной от представленной выше .

По форме вирусных частиц фаги делятся на шесть основных морфологических типов:

  1. Палочковидные или нитевидные  .
  2. Головка без отростка  .
  3. Головка и несколько небольших выступов (отростков) .
  4. Головка и один небольшой короткий отросток  .
  5. Головка и длинный отросток, чехол которого не сокращается  .
  6. Головка и длинный отросток, чехол которого сокращается  .

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Строение бактериофага (на примере Т-четного фага)

Строение бактериофага (на примере Т-четного фага)

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

 

1. Головка; 2. Хвост; 3. Нуклеиновая кислота; 4. Капсид; 5. «Воротничок»; 6. Белковый сократительный чехол вокруг полого стержня хвоста; 7. Фибриллы ( нити) хвостового отростка; 8. Шипы; 9. Базальная пластинка  .

Геномы

Геномы бактериофагов характеризуются большим разнообразием. Объемы геномов варьируют от 20 до 700 kb. Длина большинства фаговых геномов составляет около 50 kb  .

Длина самого крупного бактериофага (G) равна 670 kb. Это самый крупный из всех вирусных геномов. Его размер в четыре раза превышает самый маленький бактериальный геном .

Встречаются фаги, геном которых сегментирован, но в основном геномы представлены целыми линейными или кольцевыми молекулами нуклеиновых кислот. Большинство изученных бактериофагов имеют двухцепочечную ДНК. Однако обнаружены группы с одноцепочечной ДНК, двухцепочечной и одноцепочечной РНК .

Химический состав

Бактериофаги состоят из нуклеиновой кислоты и белка. Общее количество белка – 50–60%, нуклеиновых кислот – 40–50 %. В составе некоторых фагов имеются ДНК с азотистыми основаниями. Вместо цитозина может присутствовать5-оксиметилцитозин. Внутри головки фага Т2 обнаружен белок с полиамидами в составе. Он способствует суперспирализации ДНК и способствует размещению достаточно длинной ДНК в головке небольшого размера. В частицах многих фагов под чехлом присутствует фермент лизоцим .

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Электронная микроскопия бактериофагов

Электронная микроскопия бактериофагов

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

 

Морфологические типы. Увеличение X 400 000–600 000

1. Палочковидные или нитевидные; 2. Головка без отростка; 3. Головка и несколько небольших выступов (отростков); 4. Головка и один небольшой короткий отросток ; 5. Головка и длинный отросток, чехол которого не сокращается; 6. Головка и длинный отросток, чехол которого сокращается.

Классификация бактериофагов

Современная классификация бактериофагов основана на строении фаговой частицы и характеристике нуклеиновой кислоты. Прежде всего фаги, как и все остальные вирусы, делятся на РНК-содержащие и ДНК-содержащие. В соответствии с Международной классификацией и номенклатурой вирусов в настоящее время из наиболее исследованных бактериофагов выделяют 13 семейств, в том числе: Myoviridae (частица без оболочки с сократительным хвостом, двухцепочечная ДНК линейная), Rudiviridae (частица без оболочки, палочкообразная, двухцепочечная ДНК линейная), Bicaudaviridae (частица без оболочки, лимонообразна, двухцепочечная ДНК кольцевая).

Отдельные семейства объединены в два порядка. Для большинства порядки не определены  .

Жизненный цикл

Как указывалось выше, бактериофаги характеризуются специфичностью к определенным видам бактерий. Однако, взаимоотношение между фагами и бактериями сложны и не всегда завершаются лизисом чувствительной к нему клетки и размножением фага .

В зависимости от специфичности различают:

  • моновалентные бактериофаги – лизируют культуры бактерий определенного вида;
  • типовые бактериофаги – лизируют отдельные штаммы внутри вида;
  • поливалентные бактериофаги – вызывают лизис группы родственных видов микробов.

Инфекцию клетки, заканчивающуюся ее гибелью и размножением в ней фага, называют продуктивной .

Главная особенность бактериофагов: размножение происходит только в живых клетках, находящихся в состоянии развития и роста. В мертвых клетках и в продуктах клеточного обмена размножение фагов не происходит  .

По характеру взаимодействия с бактериальными клетками различают две группы:

  1. Вирулентные бактериофаги – всегда лизируют зараженные бактерии и имеют только один путь развития – литический цикл.
  2. Умеренные бактериофаги – ведут себя двояко: после проникновения в клетку нуклеиновая кислота вируса может быть вовлечена в литический цикл или вступает с клеткой-хозяином в своеобразные симбиотические отношения. Она встраивается в хромосому бактерии и превращается в профаг, передаваясь всему потомству клетки (лизогенный путь). При этом бактерии, содержащие профаг, называют лизогенными бактеиями  .

Умеренные и вирулентные бактериофаги на начальных этапах взаимодействия с бактериальной клеткой имеют одинаковый путь развития. Период с момента инфицирования клетки до ее лизиса называется латентным периодом. Первая половина латентного периода, когда фаг не удается обнаружить в клетке, называют скрытым периодом. Каждая система бактериофаг – бактерия характеризуются конкретными величинами латентного и скрытого периода. Продолжительность этих периодов зависит от температуры, состава среды и многих других факторов. Продолжительность латентного периода варьирует от 15 минут до 5 часов и более. При низкой температуре она увеличивается .

Реакция на химические и физические факторы

Бактериофаги проявляют большую устойчивость к действию физических и химических факторов окружающей среды, чем многие зоопатогенные и фитопатогенные вирусы. Большинство фагов активируются при температуре более +65°C–+70°C. Они хорошо переносят замораживание и длительно сохраняются при низких температурах и высушивании. 0,5% раствор сулема (хлористой ртути), 1,0% раствор фенола не оказывают на фаги инактивирующего действия. 10% раствор формалина инактивирует фаговые частицы в течение нескольких минут. Бактериофаги резистентны к воздействию ионизирующей радиации и ультрафиолетового излучения  .

Безопасно и эффективно

Фаготерапия родилась едва ли не сразу после открытия самих бактериофагов, однако широкие испытания этих противобактериальных средств начали проводиться в СССР только в конце 1930-х гг. В результате была доказана эффективность препаратов бактериофагов как профилактического средства при борьбе с эпидемиями дизентерии и холеры, а использование их при лечении ран и гнойно-воспалительных процессов показало их потенциал как альтернативы антибиотикам.

Однако результаты исследований тех времен были зачастую противоречивы: иногда фаги сразу подавляли развитие инфекционных процессов, но иногда оказывались бесполезными. Специалисты сразу поняли, в чем причина: лечение было успешным лишь тогда, когда использовались фаги, способные инфицировать именно тот бактериальный штамм, который и вызвал заболевание. Поэтому при возникновении эпидемии требовалось выделить инфекционный агент, проверить на нем имеющиеся фаговые препараты и запустить в производство в качестве препарата наиболее эффективный бактериофаг.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

К сожалению, результаты подобных исследований, проводившихся в СССР, не были должным образом документированы и описаны в научной литературе, к тому же они проводились по схемам, не соответствующим принятым на сегодня протоколам клинических испытаний. Тем не менее главные результаты этой работы были бесспорны: фаги доказали свою безопасность и высокую эффективность в реальных условиях и с тех пор используются в нашей стране в клинической практике наряду с обычными лекарственными средствами.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Знакомьтесь – фекотрансплантацияПосле лечения антибиотиками в кишечнике иногда происходит быстрое размножение агрессивной бактерии рода клостридий – Clostridium difficile, вызывающей тяжелейшую диарею, не поддающуюся медикаментозному лечению. Проблема настолько серьезна, что еще недавно от этой болезни в США погибали ежегодно тысячи больных. Лечить эту диарею научились совсем недавно, и очень простым способом – вводя в кишечник больного фекальную микрофлору, взятую от здорового донора. Выздоровление часто наступает практически мгновенно, буквально на следующий день. Очевидно, при такой «пересадке» фекалий больной получает полный набор «правильных» микроорганизмов, уничтоженных антибиотиками, плюс бактериофаги, регулирующие численность патогенных штаммов.
Первоначально распространение метода в США сдерживалось FDA, которое пыталось использовать в его отношении принципы регулирования, принятые для обычных лекарств. Однако протесты терапевтов и больных наряду с очевидной безопасностью процедуры сыграли свою роль, и ее разрешили проводить, используя обычные меры предосторожности – выбор здоровых доноров и проведение процедуры специалистами в лечебных учреждениях. Этот метод лечения в последние несколько лет получил в США широкое распространение, давая хорошие результаты. Вероятно, только предубеждением врачей можно объяснить тот странный факт, что лечение фекотрансплантацией сегодня практикуется не во всех европейских странах, а в России его можно получить только в Центре новых медицинских технологий в новосибирском Академгородке

С появлением антибиотиков интерес к фагам на Западе был утрачен, но после появления антибиотикоустойчивых штаммов бактерий в разных странах начали разрабатывать фаговые препараты и проводить испытания, которые, по сути, повторяли исследования, уже проведенные в СССР. Результаты этих работ вновь подтвердили безопасность препаратов бактериофагов, что, в частности, отметило и Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA).

В Великобритании успешно проведены эксперименты по лечению бактериофагами хронического отита, вызванного нечувствительной к антибиотикам синегнойной палочкой Pseudomonas aeruginosa, а в рамках проекта Phagoburn семь медицинских центров Франции, Бельгии и Швейцарии проводят клинические испытания коктейля фагов для предотвращения инфекций при ожогах. Об испытаниях собственных оригинальных коктейлей фагов для лечения широкого спектра заболеваний сообщает и ряд американских фирм (Intralytix, Enbiotix, AmpliPhi). Правда ни одно из этих масштабных клинических испытаний пока не доведено до конца.

Что такое «медицинский бактериофаг»?

В России препараты бактериофагов можно приобрести в обычной аптеке. Но при этом нужно понимать, что в отличие от других лекарств с точной химической формулой и концентрацией действующих компонентов препарат бактериофага представляет собой нестандартный раствор, содержащий живые вирусные частицы. Даже препарат с одним и тем же названием, но произведенный на разных предприятиях или в разное время, может содержать отличающиеся комбинации и (или) пропорции фагов.

Все эти различия обусловлены самой спецификой процедуры отбора фагов и их производства. Бактериофаги отбирают по способности лизировать конкретный изолят бактерии, затем смесь фагов выращивают на заданной бактериальной культуре, а потом «запускают» в производство, где бактериофаги размножают уже в больших емкостях-ферментерах с использованием «производственных» штаммов бактерий.

В результате получается препарат, который убивает вполне определенный бактериальный штамм. Например, «бактериофаг синегнойный» содержит фаги, которые поражают синегнойную палочку P. aeruginosa, но сколько и каких фагов находится в конкретном препарате, какие именно штаммы синегнойной палочки он способен поражать и подойдет ли он конкретному пациенту лечащему врачу не известно. Если больной заразился тем же штаммом, на котором выращивали фаг, препарат сработает на «отлично». В ином случае можно надеяться лишь на многокомпонентность фагового коктейля – хорошо, если в нем окажется бактериофаг, специфично действующий на патоген.

Считается, что в естественной среде подавляющее большинство микроорганизмов, обитающих в условиях текучести на поверхности раздела двух сред, существует в виде «биопленок» – своеобразных «колоний» с особой пространственной и метаболической структурой. В таких «городах микробов» бактериальные клетки погружены во внеклеточный слизистый матрикс, формируемый полимерными веществами, выделяемыми самими клетками. Объект, к поверхности которого прикреплена биопленка, может быть как неживым (например,камни, катетеры, суставные протезы и др.), так и представлять собой часть живого организма (стенки кишечника, зубы, кожа и т. п.). Такая форма существования дает микроорганизмам массу преимуществ: благодаря слизистому матриксу микрофлора биопленки оказывается более устойчива к воздействию неблагоприятных факторов самой разной природы, от ультрафиолетового излучения и дегидратации до антибиотиков. Матрикс защищает бактерии и от атак бактериофагов и иммунных клеток организма-хозяина

Поэтому покупать препарат бактериофага, чтобы лечиться самостоятельно, не стоит. Назначить лечение и выбрать лекарство должен специалист. Спектр заболеваний, которые можно лечить бактериофагами широк: трофические язвы, ожоговые и раневые инфекции, инфекции органов дыхания, мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта, остеомиелит и т. п. Возбудителями болезней во всех этих случаях служат такие печально известные бактерии, как золотистый стафилококк, включая лекарственно устойчивые штаммы, синегнойная палочка, патогенные формы кишечной палочки, сальмонеллы, протеи, стрептококки и др. В принципе в природе можно найти бактериофаг против любой бактерии, включая возбудителей чумы и сибирской язвы. Можно применять бактериофаги и для профилактики бактериальных инфекционных болезней, например, они были успешно использованы в детских садах и школах для предотвращения эпидемии дизентерии.

Препараты бактериофагов используют либо местно, непосредственно в очаге поражения, либо принимают внутрь. В рекламных изданиях утверждается, что фаги способны распространяться в организме человека и проникать из желудка в кровоток, но четких и однозначных научных подтверждений этого пока нет. Напомним, что за словами «препарат бактериофага» скрываются очень различающиеся между собой вирусы бактерий, и их судьба в организме может также сильно различаться.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

В ряде случаев фагам трудно добраться до своих «жертв». Например, возбудители туберкулеза находятся внутри клеток самого организма, куда фаги не могут проникнуть, а ряд бактерий формируют биопленки, непроницаемые не только для фагов, но и для антибиотиков. В этом случае дополнительно используют ферменты, разрушающие биопленки, которые могут продуцироваться специально сконструированными фагами.

В инфицированном организме фаги размножаются, пока не погибнет большинство чувствительных к ним бактериальных клеток. Окончательное выздоровление больного, в организме которого произошла «битва» бактериофагов с бактериями, наступит, когда в полную силу заработает иммунная система, которая будет защищать человека еще долгое время независимо от присутствия патогена.

Кстати сказать, благодаря своей специфичности фаги не убивают «хорошие» микроорганизмы, т. е. в отличие от антибиотиков, не нарушают микробиом человека. На сегодня известно, что нарушение кишечной микрофлоры может приводить к тяжелым последствиям, от проблем с желудочно-кишечным трактом до аллергий и нарушений функций центральной нервной системы. Кроме того, бактериофаги не мешают применению других терапевтических средств и сами не повреждаются ими.

Каждому – персональный «коктейль»

Почему же бактериофаги пока не стали основным средством борьбы с инфекциями, а в социальных сетях пациенты жалуются на неудачные попытки лечения? Частично это объясняется использованием неадекватных препаратов. Десять лет назад множество «лечебных учреждений» рекламировали излечение от всех болезней препаратами «стволовых клеток», а сейчас не менее активно рекламируются экстракты из «бактерий, выделенных из вечной мерзлоты» и «препараты на основе бактериофагов», в которых сами фаги обнаружить не удается. Покупая препарат, нужно быть уверенным в том, что его изготовил надежный производитель.

Основная же и главная причина неудач – неумелый подбор фагов для лечения конкретных пациентов. Каждый конкретный фаг эффективен против одного или максимум нескольких штаммов бактерий, а у разных пациентов схожая по внешнему проявлению инфекция, например, ангина может быть вызвана разными штаммами стрептококка. Чтобы вылечить больного, необходимо выделить культуру патогена и протестировать ее на чувствительность к конкретным фагам. То есть терапия бактериофагами должна проводиться с использованием принципов персонализированной медицины, к чему современная медицина практически не готова.

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

На пути к персонализированной Фаготерапии. В Новосибирском научном центре технологии персонализированного лечения бактериофагами развивает консорциум Института химической биологии фундаментальной медицины СО РАН и Центра новых медицинских технологий в содружестве с клиницистами из Новосибирского НИИ травматологии и ортопедии им. Я. Л. Цивьяна и Дорожной клинической больницы.
В большой коллекции бактериофагов ИХБФМ есть уникальные штаммы, способные бороться с недавно появившимися и уже получившими широкое распространение возбудителями больничных инфекций, такими как грамотрицательные бактерии Acinetobacter baumanii, Stenotrophomonas maltophilia и др. Уже выделены и охарактеризованы фаги, обладающие литической активностью в отношении более широкого спектра бактериальных штаммов, в том числе антибиотикорезистентных, чем бактериофаги в коммерческих препаратах. К ним относятся бактериофаги синегнойной палочки, протеев, золотистого и эпидермального стафилококков, клебсиеллы, патогенных энтерококков. При расшифровке геномов наиболее перспективных бактериофагов выявлены штаммы, отличающиеся от известных ранее.
Совместно с клиницистами накоплен опыт применения бактериофагов для лечения инфекций, сопровождающих синдром диабетической стопы, остеомиелит и хирургические раневые инфекции. Есть случаи успешного излечения инфекций дыхательных путей, устойчивых к антибиотикам, а также инфекций мочеполовой сферы. Например, ингаляциями синегнойного бактериофага была полностью вылечена шестимесячная девочка с врожденным пороком развития гортани, у которой после установки трахеотомической трубки развился тяжелый трахеобронхит. Его возбудителем оказался штамм синегнойной палочки, устойчивый практически ко всем антибиотикам, рекомендованным для лечения грудных детей. Девочку дважды в день в течение недели лечили препаратами бактериофага. После исчезновения синегнойной палочки и прекращения инфекции трахеотомическую трубку убрали, и сейчас ребенок здоров.
Что касается лечения хронических антибиотикорезистентных инфекций мочевыводящих путей, то выяснилось, что для достижения успеха препарат следует вводить непосредственно в полость мочевого пузыря. Так удалось добиться положительного результата при лечении пациентки с длительным послеоперационным хроническим циститом, вызванным целым «букетом» антибиотикоустойчивых энтеробактерий. Был подобран комплекс специфических бактериофагов, который и вводился больной ежедневно в течение 10 дней, после чего анализы мочи показали отсутствие патогенной микрофлоры

Опыт СССР, Грузии и Польши показал, что для успешного применения бактериофагов нужны не только клиника, но и производственно-лабораторный участок, располагающий коллекцией фагов и специалистами, способными идентифицировать бактерии, подбирать и выделять бактериофаги для конкретного пациента.

Но в таком случае имеет ли смысл масштабное производство фаговых препаратов? Ответ – да, потому что проблема узкой специфичности фагов частично решается производством фаговых коктейлей из нескольких (иногда десятков) разных фагов, поражающих разные штаммы целевого возбудителя. Ведь подобрать для больного нужный фаговый коктейль быстрее и проще, чем тестировать отдельные фаги из большой коллекции.

И все же не надо думать, что бактериофаги полностью заменят антибиотики – эти препараты дополняют друг друга, и применяться они должны в разных ситуациях. Когда больной находится в тяжелом состоянии, и есть уверенность, что причиной служит бактериальная инфекция, времени на эксперименты и подбор препаратов нет. Единственно правильное решение в этой ситуации – антибиотик широкого спектра действия.

Самое масштабное на сегодня производство бактериофагов для применения в медицине располагается в Российской Федерации. Широкий спектр фаговых препаратов выпускает НПО «Микроген», мировой лидер в этой области. Терапевтические бактериофаги производятся также в Грузии, в Международном центре фаготерапии имени Г. Элиавы (Тбилиси), где расположено не только промышленное производство, но и клиника с обширной коллекцией бактериофагов. С этим центром в рамках программы медицинского туризма сотрудничают клиники стран Европы и США, где фаготерапия пока не признана официальной медициной. В Польше, в Центре фаготерапии при Институте иммунологии и экспериментальной терапии Польской академии наук препараты бактериофагов нарабатываются для экспериментального клинического применения при лечении пациентов, которым не помогают антибиотики

Но в ситуации хронической инфекции или инфекции, вызванной бактериями со множественной устойчивостью к антибиотикам, предпочтение следует отдавать бактериофагу. В случае таких затяжных болезней, как отит, у врача есть время, чтобы использовать фаговый коктейль или специально подобрать фаг. Или же, когда после операции больной поражается антибиотикоустойчивым бактериальным штаммом, и его состояние быстро ухудшается, фаготерапия может стать единственным спасением.

Богатый опыт применения бактериофагов в клинической практике, накопленный за последние сто лет, свидетельствует о перспективности фаговых медицинских технологий. Дальнейшая работа специалистов из множества компаний, работающих сегодня в этой области, и применение методов синтетической биологии обязательно приведут к созданию препаратов с несравненно большей эффективностью по сравнению с современными фаговыми коктейлями.

Однако имеется ряд причин, не связанных с наукой, которые тормозят прогресс создания и производства «медицинских» бактериофагов. Дело в том, что вирусы бактерий легко и просто размножить, что открывает широкие возможность контрафактного производства, ущемляющего экономические интересы добросовестного производителя. Пока не решен и вопрос о том, какие требования должны предъявляться к фагам как к терапевтическим препаратам. Ясно, что они должны отличаться от требований к синтетическим лекарственным веществам. Геномы бактериофагов разнообразны, а при персонализированном подходе они вообще должны подбираться индивидуально.

Тем не менее, биотехнологи, также как ученые и медики, надеются, что безвредные и эффективные препараты все же займут свое законное место в арсенале терапии инфекционных заболеваний.

Лекарственная форма

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасен

Что такое Бактериофаги и выглядят бактерии для антибиотиков, насколько опасенБактериофаг стафилококковыйР-р д/приема внутрь, мест.и наружн. применения: 20 мл или 100 мл фл. 1, 4 или 8 шт.рег. №: Р N001973/01 от 26.03.12 — Бессрочно

Форма выпуска, упаковка и состав препарата Бактериофаг стафилококковый

Раствор для приема внутрь, местного и наружного применения представляет собой прозрачную жидкость желтого цвета различной интенсивности.

1 мл
бактериофаг стафилококковый стерильный фильтрат100%

Вспомогательные вещества: оксихинолина сульфата моногидрат (8-гидроксихинолина сульфата моногидрат) — 0.0001 г/мл.

20 мл — флаконы (4) — пачки картонные.
20 мл — флаконы (8) — пачки картонные.
100 мл — флаконы (1) — пачки картонные.

Клинико-фармакологическая группа: Иммунобиологический препарат — бактериофаг Фармако-терапевтическая группа: МИБП-бактериофаг

Фармакологическое действие

Вызывает специфический лизис бактерий Staphylococcus.

Показания активных веществ препарата Бактериофаг стафилококковый

Лечение и профилактика гнойно-воспалительных и энтеральных заболеваний, вызванных бактериями рода Staphylococcus у взрослых и детей: заболевания уха, горла, носа, дыхательных путей и легких (воспаления пазух носа, среднего уха, ангина, фарингит, ларингит, трахеит, бронхит, пневмония, плеврит); хирургические инфекции (нагноения ран, ожоги, абсцесс, флегмона, фурункулы, карбункулы, гидроаденит, панариции, парапроктит, мастит, бурсит, остеомиелит); урогенитальные инфекции (уретрит, цистит, пиелонефрит, кольпит, эндометрит, сальпингоофорит); энтеральные инфекции (гастроэнтероколит, холецистит), дисбактериоз кишечника; генерализованные септические заболевания; гнойно-воспалительные заболевания новорожденных (омфалит, пиодермия, конъюнктивит, гастроэнтероколит, сепсис и др.); другие заболевания, вызванные стафилококками.

При тяжелых проявлениях инфекций, вызванных бактериями рода Staphylococcus бактериофаг назначают в составе комплексной терапии.

С профилактической целью бактериофаг используют для обработки послеоперационных и свежеинфицированных ран, а также для профилактики внутрибольничных инфекций по эпидемическим показаниям.

Открыть список кодов МКБ-10

Код МКБ-10Показание
A09.0Другие и неуточненные гастроэнтериты и колиты инфекционного происхождения
A41Другой сепсис
A49.0Стафилококковая инфекция неуточненной локализации
J00Острый назофарингит (насморк)
J01Острый синусит
J02Острый фарингит
J03Острый тонзиллит
J04Острый ларингит и трахеит
J15Бактериальная пневмония, не классифицированная в других рубриках
J20Острый бронхит
J31.1Хронический назофарингит
J31.2Хронический фарингит
J32Хронический синусит
J35.0Хронический тонзиллит
J37Хронический ларингит и ларинготрахеит
J42Хронический бронхит неуточненный
J86Пиоторакс (эмпиема плевры)
K61Абсцесс области заднего прохода и прямой кишки
K63.8Другие уточненные болезни кишечника
K81.0Острый холецистит
K81.1Хронический холецистит
L02Абсцесс кожи, фурункул и карбункул
L03Флегмона
L08.0Пиодермия
L73.2Гидраденит гнойный
M70Болезни мягких тканей, связанные с нагрузкой, перегрузкой и давлением
M71Другие бурсопатии
M86Остеомиелит
N10Острый тубулоинстерстициальный нефрит (острый пиелонефрит)
N11Хронический тубулоинтерстициальный нефрит (хронический пиелонефрит)
N30Цистит
N34Уретрит и уретральный синдром
N61Воспалительные болезни молочной железы
N70Сальпингит и оофорит
N71Воспалительная болезнь матки, кроме шейки матки (в т.ч. эндометрит, миометрит, метрит, пиометра, абсцесс матки)
N72Воспалительная болезнь шейки матки (в т.ч. цервицит, эндоцервицит, экзоцервицит)
N76Другие воспалительные болезни влагалища и вульвы
O91Инфекции молочной железы, связанные с деторождением
P36Бактериальный сепсис новорожденного
P38Омфалит новорожденного с небольшим кровотечением или без него
P39.1Конъюнктивит и дакриоцистит у новорожденного
P39.4Неонатальная инфекция кожных покровов
P78.8Другие уточненные расстройства системы пищеварения в перинатальном периоде
R09.1Плеврит
T79.3Посттравматическая раневая инфекция, не классифицированная в других рубриках
Z29.8Другие уточненные профилактические меры

Режим дозирования

Способ применения и режим дозирования конкретного препарата зависят от его формы выпуска и других факторов. Оптимальный режим дозирования определяет врач. Следует строго соблюдать соответствие используемой лекарственной формы конкретного препарата показаниям к применению и режиму дозирования.

Индивидуальный, в зависимости от возраста и показаний. Способ применения — внутрь, для ректального введения, аппликаций, орошений, введения в полости ран, вагины, матки, носа, пазух носа, дренированные полости.

Меры предосторожности

Не превышать рекомендованные дозы.

Применение при беременности и кормлении грудью

Применение данного медицинского препарата при беременности и в период кормления грудью возможно при наличии инфекций, вызванных фагочувствительными штаммами бактерий (по рекомендации врача).

Способ применения и дозы

Препарат используют для приема внутрь (через рот), ректального введения, аппликаций, орошений, введения в полости ран, вагины, матки, носа, пазух носа и дренированные полости. Перед употреблением флакон с бактериофагом необходимо взболтать и просмотреть. Препарат должен быть прозрачным и не содержать осадка.Лечение гнойно-воспалительных заболеваний с локализованными поражениями должно проводиться одновременно как местно, так и приемом препарата внутрь в течение 7–20 дней (по клиническим показаниям).В случае если до применения бактериофага для лечения ран применялись химические антисептики, рана должна быть тщательно промыта стерильным 0,9% раствором натрия хлорида. В зависимости от очага инфекции бактериофаг применяют:В виде орошения, примочек и тампонирования в объеме до 200 мл в зависимости от размеров пораженного участка. При абсцессе после удаления гнойного содержимого с помощью пункции препарат вводят в количестве меньшем, чем объем удаленного гноя. При остеомиелите после соответствующей хирургической обработки в рану вливают бактериофаг по 10–20 мл.При введении в полости (плевральную, суставную и другие ограниченные полости) до 100 мл, после чего оставляют капиллярный дренаж, через который бактериофаг вводят в течение нескольких дней.При циститах, пиелонефритах, уретритах препарат принимают внутрь. В случае если полость мочевого пузыря или почечной лоханки дренированы, бактериофаг вводят через цистостому или нефростому 1–2 раза в день по 20- 50 мл в мочевой пузырь и по 5–7 мл в почечную лоханку.При гнойно-воспалительных гинекологических заболеваниях препарат вводят в полость вагины, матки в дозе 5–10 мл ежедневно однократно, при кольпите — по 10 мл орошением или тампонированием 2 раза в день. Тампоны закладывают на 2 часа.При гнойно-воспалительных заболеваниях уха, горла, носа препарат вводят в дозе 2–10 мл 1–3 раза в день. Бактериофаг используют для полоскания, промывания, закапывания, введение смоченных турунд (оставляя их на 1 час). При энтеральных инфекциях, дисбактериозе кишечника препарат принимают внутрь 3 раза в день за 1 ч до приема пищи. Возможно сочетание двукратного приема внутрь с однократным ректальным введением разовой возрастной дозы бактериофага в виде клизмы после опорожнения кишечника.

Побочные действия

Отсутствуют.

Передозировка

Не установлена.

Особые указания

Меры предосторожности. Не установлены.

Влияние на способность к вождению автотранспорта и управлению механизмами. Не установлено.

Для описания товара использована информация от партнера 36.6 Мобильное приложение «Все аптеки»Сравнивайте цены и бронируйте лекарства. Информация предоставляется в справочных целях. Не занимайтесь самолечением. При первых признаках заболевания обратитесь к врачу.

Фармакокинетика

Бактериофаг стафилококковый — иммунобиологический препарат, фаг.
Бактериофаг стафилококковый обладает способностью специфически лизировать стафилококковые бактерии, выделенные при гнойных инфекциях, в т.ч. золотистого стафилококка.

Условия хранения

В сухом, защищенном от света месте, при температуре 28 C

Срок годности

2 года

Условия отпуска из аптек

Отпускается по рецепту