Проб­лемы комплексного применения бактериофагов для профилактики и лечения

21.09.2018
Просмотров: 342

1 ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России, Кемерово, Россия; 2 ФБУН «Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Москва, Россия; 3 ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Бактериофаги относятся к числу альтернативных средств преодоления проблемы глобального распространения мульти- и панрезистентных к антимикробным средствам штаммов микроорганизмов. Приоритетные разработки по использованию бактериофагов, выполненные в Советском Союзе в 70–80-е годы прошлого века, показали высокую эпидемиологическую эффективность и перспективы применения этих препаратов в борьбе с инфекциями. Вместе с тем требования к обеспечению биологической безопасности медицинских лекарственных препаратов, медицинской помощи определяют необходимость рассмотреть целый ряд аспектов, препятствующих применению бактериофагов.
В статье рассматриваются проблемы, ограничивающие применение бактериофагов в медицине.

Широкое распространение штаммов микроорганизмов, мульти- и панрезистентных к антимикробным средствам, определило необходимость поиска альтернативных средств профилактики и лечения инфекционных заболеваний.

В Декларации, принятой на саммите глав государств, входящих в G20, в Гамбурге в июле 2017 г. прозвучал призыв к объединению международных усилий по созданию новых, альтернативных антибиотикам антимикробных средств [1].

Для реализации национального плана действий по преодолению резистентности микроорганизмов в нашей стране была разработана «Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года»1. Цель Стратегии – повышение эффективности профилактики и лечения инфекций, вызванных лекарственно-устойчивыми штаммами микроорганизмов. Пятая задача национальной Стратегии, направленная на создание новых, альтернативных антибиотикотерапии методов лечения и профилактики инфекционных болезней, открывает серьезные рыночные перспективы для новых классов антибактериальных средств [2].

Одним из инновационных подходов к уничтожению патогенных бактерий практически во всех отраслях производственной деятельности человека, включая и медицину, являются вирулентные бактериофаги с широким спектром литической активности, элиминирующие как чувствительные к антибиотикам, так и лекарственно-устойчивые штаммы бактерий.

Приоритетные разработки по использованию бактериофагов, выполненные в Советском Союзе в 70–80-е годы прошлого века, показали высокую эпидемиологическую эффективность и перспективы применения этих препаратов в борьбе с инфекциями. Сфера применения бактериофагов достаточно обширна [3, 4]:

  • типирование микроорганизмов;
  • использование для индикации вирусного загрязнения воды;
  • предупреждение биодеградации продуктов питания;
  • изучение структуры генома;
  • изучение процессов онкогенеза;
  • изучение мигрирующих генетических элементов бактерий;
  • оценка эффективности противовирусного действия дезинфектантов;
  • моделирование эпидемического процесса;
  • лечение и профилактика инфекций, в том числе постэкспозиционная;
  • биологическая дезинфекция.

Бактериофаги незаменимы как противоэпидемическое и профилактическое средство в случае накопления возбудителя во внешней среде (больничная среда, среда учреждений закрытого типа); при чрезвычайных ситуациях, когда медицинская помощь оказывается одномоментно большому количеству пациентов, и риск инфицирования велик, особенно в реанимационных отделениях.

Вместе с тем требования к обеспечению биологической безопасности медицинских лекарственных препаратов, безопасности медицинской помощи определяют необходимость рассмотреть целый ряд аспектов, препятствующих применению бактериофагов.

Цель статьи – выявить проблемы, ограничивающие применение бактериофагов для медицинских целей.

Применение с целью дезинфекции

Как известно, возможность применения бактериофагов для дезинфекции была обоснована рядом обстоятельств2:

  • эффективным взаимодействием фагов и бактерий на объектах внешней среды вне природы, в искусственных условиях;
  • подтверждением, что количество вновь образующихся фаговых частиц зависит от вида бактерий и фагов и в 2 раза больше в естественной паразитарной системе;
  • доказательствами, что циркуляция фага во внешней среде происходит до полной элиминации возбудителя-мишени, а элиминация – через 72 ч после ликвидации субстрата;
  • отсутствием побочных реакций при использовании фагов во внешней среде в присутствии людей;
  • эффективной элиминацией возбудителя в состоянии биопленки.

Поскольку бактериофаг – живой организм, необходимо учитывать следующее:

  • действие бактериофага на различных поверхностях неодинаково;
  • обязательным условием эффективности является чувствительность возбудителя к бактериофагу и степень его литической активности;
  • активность бактериофагов должна определяться по методу Аппельмана или методом Грациа (агаровых слоев);
  • длительность циркуляции фага определяется его видом, расой, количеством субстрата для размножения, степенью литической активности и существенно не зависит от дозы внесенного препарата.

Полувековой опыт применения бактериофагов для дезинфекции позволил сформулировать показания к ее проведению биологическим методом с использованием бактериофагов3:

  • регистрация эпидемиологического неблагополучия в медицинской организации, связанного с возникновением бактериальных инфекций;
  • высокий риск появления и распространения инфекции, оцениваемый по данным эпидемиологического анализа и микробиологического мониторинга;
  • ...

Список литературы

1. G20 Leaders’ Declaration: Shaping an interconnected world (Hamburg, 7/8 July 2017). URL: https://www.g20.org/en/g20/timeline

2. Алешкин А.В., Селькова Е.П., Ершова О.Н., Шкода А.С., Бочкарева С.С., Митрохин С.Д., Киселева И.А., Орлова О.Е., Рубальский Е.О., Зулькарнеев Э.Р. Концепция персонализированной фаготерапии пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии, страдающих инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи. Фундаментальная и клиническая медицина 2018; 3(2): 66–74. DOI:10.23946/2500-0764-2018-3-2-66-74

3. Дроздова О.М., Брусина Е.Б. Применение бактериофагов в эпидемиологической практике: взгляд через столетие. Эпидемиология и инфекционные болезни 2010; (5): 20–4.

4. Костюкевич О.И. Применение бактериофагов в клинической практике: эпоха Возрождения. РМЖ 2015; (21): 1258–62.

5. Акимкин В.Г., Шестопалова Т.Н., Брусина Е.Б. О разработке метода биологической дезинфекции с использованием бактериофагов в очагах инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Инфекционные болезни 2016; 14(S1): 315.

6. Brusina E., Drozdova O., Zueva L., Akimkin V., Fedorova L. Complex application of bacteriophages as a method of healthcare-associated infections control. Antimicrob. Resist. Infect. Control 2015, 4(Suppl 1): 46. URL: http://www.aricjournal.com/content/4/S1/P46

7. Brusina E.B., Drozdova O.M., Kutikhin A.G. A new method of bacteriophage-based disinfection in healthcare settings. 2013, 2(Suppl 1): O20. URL: http://www.aricjournal.com/content/2/S1/O20

8. Metzker M.L. Sequencing technologies – the next generation. Nat. Rev. Genet. 2010; 11(1): 31–46. DOI: 10.1038/nrg2626.

9. Penadés J.R., Chen J., Quiles-Puchalt N., Carpena N., Novick R.P. Bacteriophage-mediated spread of bacterial virulence genes. Curr. Opin. Microbiol. 2015: 171–8. DOI: 10.1016/j.mib.2014.11.019.

10. Modi S.R., Lee H.H., Spina C.S., Collins J.J. Antibiotic treatment expands the resistance reservoir and ecological network of the phage metagenome. Nature 2013; 499(7457): 219–22. DOI: 10.1038/nature12212.

11. Colomer-Lluch M., Jofre J., Muniesa M. Antibiotic resistance genes in the bacteriophage DNA fraction of environmental samples. PLoS One 2011; 6(3): e17549. DOI: 10.1371/journal.pone.0017549.

Об авторах / Для корреспонденции

Для корреспонденции:
Брусина Елена Борисовна – д.м.н., профессор, заведующая кафедрой эпидемиологии ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России
Адрес: 650056, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а
Телефон: +7(3842) 25-59-15
E-mail: brusina@mail.ru
ОRCID: http://orcid.org/0000-0002-8616-3227
Сведения об авторах:
Дроздова Ольга Михайловна – д.м.н., профессор, профессор кафедры эпидемиологии ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России; e-mail: om-drozdova@mail.ru
Алешкин Андрей Владимирович – д.б.н., руководитель лаборатории клинической микробиологии и биотехнологии бактериофагов ФБУН «Московский НИИ эпидемиологии и микробиологии им Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора; е-mail: andreialeshkin@googlemail. com; ОRCID: http://orcid.org/0000-0002-0532-1378 
Шагин Дмитрий Алексеевич – к.б.н., старший научный сотрудник отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии, руководитель научной группы новых технологий молекулярного анализа ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора; е-mail: shagdim777@gmail.com; ОRCID: http://orcid.org/0000-0002-9468-6140 
Тутельян Алексей Викторович – член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор, руководитель лаборатории инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора; е-mail: bio-tav@yandex.ru
Акимкин Василий Геннадьевич – академик РАН, д.м.н., профессор, директор ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора; е-mail: vgakimkin@yandex.ru; ОRCID: http://orcid.org/0000-0003- 4228-9044

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь