Bakterie przeciwko bakteriom – walka z infekcjami płuc
Badacze związani z finansowanymi ze środków UE projektami MYCOCHASSIS i MycoSynVac opracowali pierwsze żywe bakterie, które wspomogą leczenie infekcji płuc. Opracowany przez nich żywy lek bierze na cel bakterie z gatunku Pseudomonas aeruginosa, które są oporne na prawie wszystkie antybiotyki i stanowią częstą przyczynę zakażeń szpitalnych. Jak wyjaśniono w artykule naukowym opublikowanym w czasopiśmie „Nature Biotechnology”, zespół badawczy zmodyfikował ludzką bakterię płucną z gatunku Mycoplasma pneumoniae w celu leczenia zapalenia płuc związanego z wentylacją mechaniczną (ang. ventilator-associated pneumonia, VAP). Śmiertelność podczas hospitalizacji jest wysoka, kiedy VAP jest związane z zakażeniem oporną na antybiotyki P. aeruginosa. Zmodyfikowane bakterie M. pneumoniae podaje się wraz z niskimi dawkami antybiotyków, które nie działałyby skutecznie, gdyby podano je osobno.
Wysoka skuteczność, brak toksyczności
Podczas badań na myszach wykazano, że nowa metoda leczenia bakteriami znaczne zmniejszała występowanie infekcji płuc, a przeżywalność badanych zwierząt wzrosła. Naukowcy nie zaobserwowali również żadnych niepożądanych objawów klinicznych związanych z leczeniem, co wskazuje na to, że pojedyncza wysoka dawka M. pneumoniae była skuteczna i nie była toksyczna. Poza tym układ odpornościowy sam stopniowo zwalczał zmodyfikowaną bakterię po zakończeniu leczenia. Dlaczego infekcje o etiologii P. aeruginosa są trudne do wyleczenia? Jak opisano w komunikacie prasowym opublikowanym na stronie internetowej hiszpańskiego Centrum Regulacji Genomicznej (CRG), dzieje się tak dlatego, że bakterie P. aeruginosa tworzą biofilmy – struktury, do których antybiotyki nie mogą przeniknąć. Biofilmy mogą przyczepiać się do powierzchni rurek dotchawiczych stosowanych u chorych w stanie krytycznym, którzy potrzebują respiratora, by oddychać. Prowadzi to do VAP, które występuje nawet u 27 % spośród takich pacjentów. Jeszcze gorzej jest w przypadku zaintubowanych pacjentów z COVID-19 – VAP rozwija się u ponad połowy z nich. Naukowcy zmodyfikowali M. pneumoniae tak, aby mogła rozpuszczać biofilm. W badaniach biofilmów P. aeruginosa, pobranych z rurki dotchawiczej pacjentów na oddziałach intensywnej terapii, zmodyfikowane bakterie przenikały przez barierę i skutecznie rozpuszczały biofilmy. „Opracowaliśmy taran, który umożliwia oblężenie bakterii opornych na antybiotyki. Leczenie powoduje, że w ścianach komórek powstają dziury, które stają się istotnymi punktami wejścia antybiotyków, co pozwala na zwalczanie infekcji u źródła. Uważamy, że jest to obiecująca nowa strategia walki z główną przyczyną śmiertelności w szpitalach”, mówi dr María Lluch z CRG, współautorka badania. Skuteczność M. pneumoniae w walce z infekcjami płuc daje nadzieję na stworzenie nowych szczepów bakterii i poskromienie takich chorób układu oddechowego jak astma czy rak płuca. „Bakterię można modyfikować za pomocą różnych ładunków, takich jak cytokiny, nanoprzeciwciała czy defensyny. Celem jest dywersyfikacja arsenału zmodyfikowanej bakterii i uwolnienie jej pełnego potencjału w leczeniu różnych złożonych chorób”, dodaje dr Luis Serrano, współautor badania i dyrektor CRG, które koordynuje projekty MYCOCHASSIS (Engineering of a minimal bacterial therapeutic chassis) oraz MycoSynVac (Engineering of Mycoplasma pneumoniae as a broad-spectrum animal vaccine). Naukowcy zamierzają przeprowadzić dodatkowe testy przed rozpoczęciem fazy badań klinicznych. Więcej informacji: projekt MYCOCHASSIS strona projektu MycoSynVac
Słowa kluczowe
MYCOCHASSIS, MycoSynVac, płuco, Pseudomonas aeruginosa, biofilm, bakterie, infekcja płuc, Mycoplasma pneumoniae, antybiotyk