Ένας άνδρας με πολύ σοβαρή λοίμωξη από Escherichia coli ανθεκτική στα αντιβιοτικά παρουσίασε βελτίωση αφού έλαβε ιούς φάγους που σκοτώνουν βακτήρια και είναι εξοπλισμένοι με συστήματα CRISPR που καταστρέφουν το DNA.
Η λοίμωξη εμφανίστηκε τους μήνες μετά από μεταμόσχευση νεφρού που είχε κάνει ο 65χρονος. Προκάλεσε τη δημιουργία μεγάλης μάζας στην κύστη του και εκτεταμένων ανοιχτών πληγών στην κοιλιά του.
Οι φάγοι θα μπορούσαν να μας επιτρέψουν να «καταλάβουμε» την ανοσία που δημιουργεί ένα εμβόλιο και να σκοτώνουμε καρκινικά κύτταρα.
Οι συμβατικές θεραπείες, ανάμεσά τους και τα αντιβιοτικά, δεν κατάφεραν να καθαρίσουν τη λοίμωξη, με αποτέλεσμα οι γιατροί του στην Καλιφόρνια να ζητήσουν να δοκιμάσουν μια πειραματική θεραπεία με φάγους, που είχε αναπτύξει η δανέζικη εταιρεία SNIPR.
Μέσα σε μία εβδομάδα από την έναρξη της θεραπείας, οι ανοιχτές πληγές άρχισαν να επουλώνονται και η μάζα μειώθηκε στο μισό, από όγκο 0,74 λίτρων σε 0,37 λίτρα.
Ο άνδρας είχε ξεκινήσει ένα νέο «κοκτέιλ» από ισχυρότερα αντιβιοτικά και άλλα φάρμακα 11 ημέρες πριν από τη θεραπεία με φάγους, οπότε δεν είναι σαφές αν η βελτίωση οφείλεται αποκλειστικά σε αυτή. «Μπορεί οι φάγοι μαζί με τα αντιβιοτικά να είχαν αυτή τη συνεργιστική δράση», λέει ο Eric van der Helm από τη SNIPR, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης που περιγράφει την περίπτωση.
Τα βακτήρια μπορούν να σχηματίζουν παχιές βιομεμβράνες, στις οποίες τα αντιβιοτικά δύσκολα διεισδύουν. Προηγούμενες μελέτες της SNIPR έχουν δείξει ότι οι ιοί της, οπλισμένοι με CRISPR, μπορούν να σκοτώνουν βακτήρια μέσα σε βιομεμβράνες. Έτσι, διασπώντας τις βιομεμβράνες, ο φάγος ίσως έκανε τα αντιβιοτικά πιο αποτελεσματικά, λέει ο van der Helm. «Αλλά δεν το δοκιμάσαμε».
Οι ιοί που στοχεύουν βακτήρια είναι εξαιρετικά συχνοί. Στην πραγματικότητα, οι βακτηριοφάγοι θεωρούνται οι πιο πολυάριθμοι βιολογικοί οργανισμοί στη Γη, με τεράστια διαφορά. Πλέον χρησιμοποιούνται ευρέως στα τρόφιμα για να σκοτώνουν βακτήρια που μπορούν να προκαλέσουν τροφική δηλητηρίαση, όμως η χρήση τους για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων παραμένει σπάνια, εν μέρει λόγω του χρόνου και του κόστους που απαιτούνται για την απομόνωση των φάγων που μπορούν να σκοτώσουν το συγκεκριμένο βακτήριο που προκαλεί μια λοίμωξη.
Ωστόσο, αρκετές εταιρείες σε όλο τον κόσμο ελπίζουν να αλλάξουν αυτή την εικόνα. Τροποποιούν φάγους για να τους κάνουν πιο ισχυρούς, εξοπλίζοντάς τους με συστήματα CRISPR. Το CRISPR είναι περισσότερο γνωστό ως εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας, αλλά εξελίχθηκε στα βακτήρια ως άμυνα απέναντι στους ιούς, επιτρέποντάς τους να στοχεύουν και να καταστρέφουν συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA στους φάγους. Πλέον, οι βιολόγοι αντιστρέφουν τους ρόλους, εξοπλίζοντας τους ιούς με συστήματα CRISPR που «καταστρέφουν» συγκεκριμένα τμήματα βακτηριακού DNA.
Αρχικός στόχος της SNIPR ήταν να στοχεύσει ειδικά την E. coli που είναι ανθεκτική στα αντιβιοτικά, λέει ο van der Helm. «Αλλά στη συνέχεια συνειδητοποιήσαμε ότι οποιαδήποτε E. coli είναι πρόβλημα μόλις περάσει στην κυκλοφορία του αίματος».
Έτσι, η εταιρεία ανέπτυξε ένα «κοκτέιλ» τροποποιημένων φάγων με την ονομασία SNIPR001, που είναι πιο ισχυρό από τους άγριου τύπου φάγους και μπορεί να σκοτώσει το 90% όλων των στελεχών E. coli. Η θεραπεία μπορεί να χορηγηθεί από το στόμα για να στοχεύσει την E. coli στο έντερο, ενδοφλέβια ή απευθείας σε μολυσμένες πληγές.
Η Neisseria gonorrhoeae, ο μικροοργανισμός που προκαλεί τη γονόρροια, αναπτύσσει αντοχή στα περισσότερα αντιβιοτικά, κάτι που σημαίνει ότι χρειαζόμαστε νέα φάρμακα για τη θεραπεία της νόσου. Ένα αντιβιοτικό που ονομάζεται zoliflodacin ίσως αποτελέσει μέρος της λύσης.
Ορισμένες θεραπείες για τον καρκίνο αυξάνουν τον κίνδυνο λοιμώξεων του αίματος που σχετίζονται με την E. coli. Στις ΗΠΑ βρίσκεται σε εξέλιξη τώρα μια δοκιμή φάσης II για να διαπιστωθεί αν η μείωση των επιπέδων της E. coli στο έντερο με το SNIPR001 μειώνει τον κίνδυνο τέτοιων λοιμώξεων.
Στις ΗΠΑ, οι γιατροί μπορούν να ζητήσουν τη χρήση πειραματικών θεραπειών σε βάση «compassionate use», όπως συνέβη στην περίπτωση του 65χρονου άνδρα, ο οποίος έλαβε το SNIPR001 ενδοφλέβια και απευθείας στις πληγές του.
Από μία μόνο περίπτωση δεν μπορούν να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα, λέει ο van der Helm. «Γι’ αυτό θέλουμε πολύ να το εξετάσουμε περαιτέρω σε κλινικές δοκιμές». Στο μεταξύ, η SNIPR έχει ήδη λάβει άλλες 12 αιτήσεις για compassionate use.
Clinical Infectious Diseases DOI: 10.1093/cid/ciag446
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
