Leczenie infekcji wirusowych pęcherza moczowego

Drobnoustroje wywołujące infekcje dróg moczowych stają się coraz bardziej lekooporne. Naukowcy z ETH Zurich stworzyli teraz nową, szybką strategię diagnostyczną i terapeutyczną opartą na wirusach powodujących bakterie znane jako fagi.

Naukowcy z ETH Zurich opracowali strategię szybkiego testowania i leczenia, która wykorzystuje fagi, wirusy atakujące bakterie, do szybkiej i dokładnej identyfikacji patogenów powodujących infekcje dróg moczowych. Pozwala to na precyzyjną aplikację antybiotyku. Fagi zostały również zmodyfikowane genetycznie, aby były bardziej skuteczne w zabijaniu bakterii chorobotwórczych.

Jedna na dwie kobiety może rozwinąć zapalenie pęcherza moczowego w ciągu swojego życia i będzie doświadczać wielu nawracających ZUM. Infekcje pęcherza moczowego są dokuczliwe i potencjalnie niebezpieczne, co stanowi duże wyzwanie dla klinicystów. Wraz z rozprzestrzenianiem się i rozwojem oporności na antybiotyki w infekcjach dróg moczowych, lekarze często są zmuszani do ślepego przepisywania antybiotyków bez zrozumienia ich skuteczności przeciwko bakteriom powodującym infekcje. Dzieje się tak, ponieważ standardowe testy wymagają kilku dni, aby wykryć konkretną chorobę.

Naukowcy z ETH Zurich i University Hospital Balgrist opracowali szybki test z wykorzystaniem fagów. Te zjadliwe wirusy naturalnie żerują na bakteriach. Fagi zostały również zmodyfikowane genetycznie przez naukowców, aby zwiększyć ich skuteczność w eliminowaniu szkodliwych bakterii.

Escherichia coli, Klebsiella i Enterococcus to trzy główne szczepy bakteryjne związane z ZUM, a naukowcy odkryli bakteriofagi skuteczne przeciwko każdemu z nich. Następnie te naturalne fagi zostały zmienione w taki sposób, że za każdym razem, gdy rozpoznały i zainfekowały bakterie, rezultatem był prosty impuls do monitorowania. Korzystając z tej techniki, naukowcy byli w stanie dokładnie zidentyfikować bakterie chorobotwórcze z próbki moczu w mniej niż cztery godziny.

Technologia ta może pozwolić na szybkie przepisanie odpowiedniego antybiotyku po postawieniu diagnozy, ograniczenie rozwoju oporności i poprawę zarządzania antybiotykami. Technologia ta umożliwi również klinicystom przewidywanie, którzy pacjenci prawdopodobnie zareagują szczególnie dobrze na terapię fagową, ponieważ siła sygnału świetlnego generowanego w teście już odzwierciedla skuteczność fagów w niszczeniu bakterii.

Leczenie fagami jest stosowane od prawie wieku. Jednak wraz z odkryciem penicyliny stały się one niepopularne w zachodnich krajach uprzemysłowionych. Obecnie stoją w obliczu odrodzenia w wyniku rosnącej oporności na antybiotyki.

Badacz ETH Samuel Kilcher, jeden z ostatnich autorów badania, powiedział: Fagi nie są zainteresowane całkowitym zabiciem gospodarza, bakterii chorobotwórczych.

Naukowcy zmienili skład genetyczny fagów, aby zwiększyć ich siłę działania. Leczenie jest najskuteczniejsze przeciwko szczepom bakterii, które mają zmienione części swojej powierzchni, tak że nie są już rozpoznawane przez fagi dzięki zmodyfikowanym fagom, które również wytwarzają fagi wewnątrz zakażonych bakterii gospodarza. Leczenie jest bardziej skuteczne dzięki temu dwulufowemu atakowi.

Mateusz Dunn powiedział: „Na całym świecie prowadzonych jest wiele akademickich i komercyjnych badań klinicznych, które systematycznie badają potencjał naturalnych i genetycznie ulepszonych fagów”.

Jednak droga do rutynowego stosowania tych leków w krajach zachodnich jest jeszcze daleka. Oprócz kompleksowych badań klinicznych korzystne mogą być zmiany regulacyjne, biorąc pod uwagę, że fagi są bytami biologicznymi, które ewoluują razem ze swoimi bakteryjnymi gospodarzami, to znaczy zawsze ewoluują.

Obecne badanie jest dowodem słuszności koncepcji, a naukowcy ocenią skuteczność nowej terapii fagowej w badaniu klinicznym z udziałem wybranych pacjentów wraz z ich partnerami z Uniwersyteckiego Szpitala Balgrest.

Odniesienie do czasopisma:

1. Du, J., Meile, S., Baggenstos, J. i in. Wzmocnienie leczenia bakteriobójczego poprzez wytwarzanie na miejscu i uwalnianie heterotroficznych efektorów przeciwdrobnoustrojowych. Komunikacja natury. DOI: 10.1038 / s41467-023-39612-0
2. Meile, S., Du, J., Staubli, S. i in. Zaprojektowane fagi reporterowe do wykrywania Escherichia coli, Enterococcus i Klebsiella w moczu. Komunikacja natury. DOI: 10.1038 / s41467-023-39863-x