Βακτηριοφάγοι: Οι ευεργετικοί ιοί
30 Ιουλίου 2023
Αν και μικροσκοπικοί, οι ιοί αποτελούσαν πάντοτε μια πρόκληση για την ανθρωπότητα. Οι επιδημίες ιογενών ασθενειών όπως η ευλογιά, η γρίπη, ο HIV και η COVID-19 έχουν στοιχίσει εκατομμύρια ζωές και έχουν αλλάξει ριζικά τις κοινωνίες σε όλη την ιστορία.
Αλλά δεν είναι όλοι οι ιοί δολοφόνοι. Όπως συμβαίνει και με τα βακτήρια, υπάρχουν και «καλοί» ιοί που είναι ευεργετικοί για την υγεία. Διάφοροι τύποι ιών βρίσκονται στο σώμα μας και συμβάλλουν στην υγεία μας, όπως το βακτηριακό μικροβίωμα.
Αυτό το σύνολο ιών στο σώμα μας, το virom, είναι τεράστιο. Υπάρχουν περίπου 380 τρισεκατομμύρια σωματίδια ιών στο σώμα μας - δέκα φορές περισσότερα από τον αριθμό των βακτηρίων που μας αποικίζουν. Αυτοί οι ιοί βρίσκονται στους πνεύμονες, το αίμα, το δέρμα και στα μικρόβια του εντέρου.
Υπάρχουν ιοί που σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα και βοηθούν στη διάσπαση των όγκων και άλλοι που εκπαιδεύουν το ανοσοποιητικό μας σύστημα και βοηθούν στην καταπολέμηση παθογόνων μικροοργανισμών. Ορισμένοι ιοί συμβάλλουν στον έλεγχο των γενετικών διαδικασιών και της δραστηριότητας των γονιδίων κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
Οι βακτηριοφάγοι είναι οι αντιβακτηριακοί φύλακες
Η συντριπτική πλειονότητα των ιών μέσα μας είναι βακτηριοφάγοι, ιοί που σκοτώνουν βακτήρια στο μικροβίωμά μας. Οι βακτηριοφάγοι, ή αλλιώς φάγοι, είναι ακίνδυνοι για τα ανθρώπινα κύτταρα επειδή δεν τα αναγνωρίζουν ως λεία τους.
Οι βακτηριοφάγοι κυνηγούν βακτήρια και προσκολλώνται στην επιφάνεια ενός βακτηριακού κυττάρου προτού εγχύσουν το υλικό DNA τους στο κύτταρο. Στη συνέχεια, το ιικό DNA πολλαπλασιάζεται στο εσωτερικό του βακτηρίου, χρησιμοποιώντας επίσης έναν μηχανισμό αντιγραφής. Μόλις δημιουργηθούν αρκετοί νέοι ιοί στο βακτηριακό κύτταρο, το κύτταρο σκάει και απελευθερώνει τα νέα σωματίδια του ιού. Η όλη διαδικασία διαρκεί μόλις 30 λεπτά περίπου. Με αυτόν τον τρόπο, ένας μονάχα ιός μπορεί να πολλαπλασιαστεί σε έναν τεράστιο αριθμό μέσα σε λίγες ώρες, ακόμη και σε εκατομμύρια.
Μία σύντομη ιστορία της θεραπείας με φάγους
Η ικανότητα των βακτηριοφάγων να καταστρέφουν βακτήρια προκάλεσε το ενδιαφέρον των ερευνητών στις αρχές του 20ού αιώνα. Οι επιστήμονες εξέτασαν πώς οι βακτηριοφάγοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην ιατρική. Προέκυψε έτσι η ιδέα να αντιμετωπίζονται οι βακτηριακές λοιμώξεις ειδικά με φάγους. Όμως αυτή η έρευνα έμεινε στο περιθώριο, όταν εμφανίστηκαν αντιβιοτικά όπως η πενικιλίνη.
Τώρα τα στελέχη βακτηρίων που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά αυξάνονται και οι ειδικοί θεωρούν ότι αυτή η αντίσταση στα αντιβιοτικά είναι μία από τις μεγαλύτερες ιατρικές προκλήσεις της εποχής μας. Ως εκ τούτου οι φάγοι παρουσιάζουν και πάλι μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον, καθώς θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα μέσο καταπολέμησης των βακτηριακών λοιμώξεων. «Τα πλεονεκτήματα των φάγων έγκεινται στην αποτελεσματικότητά τους κατά οποιουδήποτε πολυανθεκτικού παθογόνου», λέει ο Ματίας Πλετς, διευθυντής του Ινστιτούτου Λοιμώδους Ιατρικής και Νοσοκομειακής Υγιεινής του Πανεπιστημίου της Ιένας.
Σύμφωνα με τον Πλετς, οι βακτηριοφάγοι εξαλείφουν τα βακτηριακά στελέχη με εξαιρετική ακρίβεια. Το εντερικό μικροβίωμα δεν διαταράσσεται, όπως συμβαίνει με τα αντιβιοτικά. Έτσι οι φάγοι θα μπορούσαν θεωρητικά να αποτελέσουν σημαντικό πλεονέκτημα.
Οι φάγοι ήταν πρότυπο στην πρώην Σοβιετική Ένωση
Οι φάγοι δεν έχουν εξαφανιστεί από παντού. Καθώς υπήρχε έλλειψη αντιβιοτικών στη Ρωσία της σοβιετικής εποχής, οι φάγοι χρησιμοποιήθηκαν για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων. Σε χώρες όπως η Ουκρανία, η Ρωσία και η Γεωργία, χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες. Η Γεωργία, ειδικότερα, έχει γίνει hotspot για τον λεγόμενο τουρισμό φάγων και ασθενείς από όλον τον κόσμο ταξιδεύουν εκεί για να θεραπευτούν με φάγους.
Ορισμένοι επιστήμονες συμπεραίνουν ότι οι φάγοι μπορούν πράγματι να είναι αποτελεσματικοί κατά των ανθεκτικώνλοιμώξεων. Χώρες όπως το Βέλγιο και οι ΗΠΑ αρχίζουν τώρα να χρησιμοποιούν τους φάγους σε εξαιρετικές περιπτώσεις σε εξειδικευμένα κέντρα θεραπείας, ενώ και η Γερμανία έχει αρχίσει να ενδιαφέρεται για τις θεραπείες με φάγους. Μια ερευνητική έκθεση που δημοσιεύθηκε στις 18 Ιουλίου 2023 από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης καλεί τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής να ερευνήσουν και να χρησιμοποιήσουν καλύτερα τους φάγους, όχι μόνο για την ανθρώπινη ιατρική, αλλά και για τις μολύνσεις που μεταδίδονται μέσω τροφίμων και την προστασία των φυτών.
Έχουν οι φάγοι θέση στην ιατρική;
Θα μπορούσαν οι φάγοι να είναι η απάντηση στο πρόβλημα της αντιβακτηριακής αντοχής; Ίσως, λένε οι ειδικοί. Ωστόσο επισημαίνουν επίσης ότι οι θεραπείες με φάγους έχουν μειονεκτήματα, τα οποία θα πρέπει να αποσαφηνιστούν.
«Ένα κομβικό ζήτημα είναι ότι δεν υπάρχει τυποποίηση της θεραπείας. Η θεραπεία με φάγους πρέπει να προσαρμόζεται ακριβώς στα βακτήρια που προκαλούν τη λοίμωξη στον ασθενή», λέει ο Γκερντ Φετκενχόιερ, ειδικός στις λοιμώδεις νόσους στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Κολωνίας. Οι λοιμώξεις μπορούν να προκληθούν από βακτήρια με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Μια θεραπεία απαιτεί επομένως έναν συνδυασμό διαφορετικών φάγων, με σκοπό την αύξηση της αποτελεσματικότητας. Όσο περισσότεροι διαφορετικοί φάγοι χρησιμοποιούνται, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να καταπολεμήσουν επιτυχώς τα βακτήρια. Το μείγμα φάγων πρέπει να είναι διαθέσιμο άμεσα και προτού η μόλυνση ξεφύγει από κάθε έλεγχο.
Πάντως τα βακτήρια μπορούν να αναπτύξουν τρόπους αντίστασης και στις θεραπείες με φάγους. Αν και συνολικά οι θεραπείες αυτές φαίνεται πως είναι πιο ασφαλείς. Σύμφωνα με τον Πλετς, καθημερινά προσλαμβάνουμε δισεκατομμύρια φάγους με την τροφή μας, χωρίς καμία παρενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι ο οργανισμός μας θα ανεχόταν κάλλιστα τις θεραπείες με φάγους.
Το ότι οι βακτηριοφάγοι θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν πλήρως τα αντιβιοτικά, ωστόσο, φαντάζει μάλλον απίθανο προς το παρόν. Παρ' όλα αυτά πολλοί ερευνητές είναι πεπεισμένοι ότι οι βακτηριοφάγοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν συνδυαστικά για την αποτελεσματικότερη καταπολέμηση ανθεκτικών βακτηρίων.
Επιμέλεια: Γιώργος Πασσάς