Vzhledem ke globálnímu problému s antibiotickou rezistencí nabývá léčba bakteriálních infekcí pomocí fágové terapie opět na významu. Fágy totiž jako své hostitele využívají výhradně bakteriální buňky, ve kterých se množí a na konci lytického životního cyklu je usmrcují.
„Zaměřili jsme se na druh Staphylococcus aureus (zlatý stafylokok), protože právě rychlý nárůst jeho antibiotické rezistence vyhodnotila Světová zdravotnická organizace jako jedno z nejzávažnějších zdravotnických rizik. Aktuálně řešíme možnosti terapie chronických a s biofilmem spojených stafylokokových infekcí, která by využívala synergický efekt fágů a antibiotik,“ upřesnil Tibor Botka, který je hlavním řešitelem projektu, podpořeného juniorským grantem Agentury pro zdravotnický výzkum ČR.
Poukázal na to, že snahy o spojení obou typů léčby – tedy antibiotiky i fágy – se objevovaly už dříve, ale byly zaměřeny na jiné patogeny. Studie účinnosti kombinované terapie přitom ukázaly, že při použití určitých kombinací fág-antibiotikum dochází vlivem synergického působení k účinnějšímu potlačení bakteriální infekce než při použití samotných antibiotik nebo fágů.
„Současné podávání fágů a antibiotik navíc zamezuje vzniku a šíření rezistentních bakterií. To je dáno tím, že si bakteriální populace nedokáže dostatečně rychle vytvořit rezistenci k fágu i antibiotiku zároveň, jelikož se mechanismy rezistence k oběma agens často navzájem vylučují. Nicméně v současné době nejsou na evropském trhu dostupná žádná kombinovaná léčiva založená na tomto typu synergie,“ řekl Botka.
Projekt vedený Tiborem Botkou se opírá o dlouhodobý výzkum pracoviště, zaměřený na stafylokoky a jejich mobilní genetické elementy včetně bakteriofágů, a jeho cílem je připravit vhodné kombinace antibiotik a terapeutických stafylokokových fágů, které budou vykazovat zvýšený účinek proti rezistentním kmenům zlatého stafylokoka. Laboratoř molekulární diagnostiky mikroorganismů Přírodovědecké fakulty je navíc prostřednictvím svého vedoucího profesora Jiřího Doškaře a docenta Romana Pantůčka zapojena do prestižní mezinárodní iniciativy, která se zaměřuje na vypracování postupů a zásad pro bezpečnost fágové terapie. Výzkum má v budoucnu umožnit přípravu preparátu šitého na míru pro konkrétního pacienta, obsahujícího fágy a antibiotikum s vhodnou koncentrací, což umocní celkovou účinnost terapie, a přitom nezničí přirozenou populaci prospěšných bakterií.
Vybrané fágy vědci již dříve podrobně popsali na úrovni jejich genomu a proteomu, a ve spolupráci s kolegy z CEITEC MU i struktury s tím, že jim to umožní další analýzy interakce fágů a patogenních bakterií. Základem testování bude vyhodnocení účinku řady různých antibiotik na životní cyklus fágů a jejich schopnost pomnožit se na dosud rezistentních kmenech. „Vybrali jsme dva odlišné fágy, a proto předpokládáme, že by se při potlačení bakteriálního onemocnění mohly vhodně doplňovat. Vyvíjené směsi musí splňovat základní kritéria, jako je účinnost, vhodná forma aplikace a především bezpečnost, a proto budeme posuzovat i jejich vliv na produkci stafylokokových exotoxinů v porovnání se standardní léčbou antibiotiky. Po optimalizaci přípravky otestujeme i na myším modelu,“ nastínil plány vědců Botka.
V týmu čtyřletého juniorského projektu aplikovaného výzkumu pro vědce do 35 let jsou také Ivana Mašlaňová a Jiřina Havránková a jejich kolegové Alena Siváková a Lukáš Vacek z Mikrobiologického ústavu Lékařské fakulty MU a Fakultní nemocnice u svaté Anny. Do výzkumu se zapojili i studenti, kteří v laboratořích pracují na diplomových pracích. „A plánujeme spolupráci s našimi dlouhodobými zahraničními partnery, zejména s týmy z univerzit v Lyonu a Tübingenu,“ dodal Tibor Botka.
Připomněl, že lidstvo už dlouhá desetiletí využívá pro boj s bakteriálními patogeny antibiotika, což jsou antimikrobiální látky produkované zejména plísněmi. V důsledku dlouhodobého používání antibiotik u chronických stavů, častých aplikací širokospektrálních antibiotik, ale i v minulosti nadbytečného užívání v humánní i veterinární medicíně, se začaly v lidské populaci šířit bakteriální kmeny, které jsou k antibiotikům rezistentní.
„Tyto kmeny celosvětově nahrazují původní citlivé populace, a to zejména v nemocničním prostředí, kde se stávají ještě větší hrozbou. Zvláště nebezpečné jsou infekce způsobené takzvanými multirezistentními kmeny, které již nelze dostupnými antibiotiky úspěšně léčit. Vývoj syntetických antibiotik je velmi nákladný a časově náročný a v současné době se již prakticky zastavil. Proto se zvyšuje poptávka farmaceutických společností a lékařů po nových účinných léčivech,“ vysvětlil vědec.
Jednou z cest, jak tento problém řešit, je podle něj návrat k léčbě pomocí fágů, která se slibně rozvíjela v před-antibiotické éře a v některých státech přetrvala dodnes. Fágovou terapii antibiotika v minulosti rychle nahradila, a to především pro své univerzální použití, které však zároveň vedlo k současné antibiotické krizi. Vývoj a příprava fágových terapeutik je časově i finančně mnohem méně náročná než u antibiotik. Bohužel, v důsledku absence regulačních pravidel pro registraci zůstává v západním světě fágová terapie stále jen experimentální léčbou. Kromě problému s registrací se využití fágů potýká také s přetrvávající neopodstatněnou nedůvěrou lékařů i pacientů, a to zejména pro virovou podstatu preparátu a z obavy o dostatečnou účinnost. Právě kombinace s antibiotiky by mohla tuto nedůvěru překlenout.
