Bakterie rezistentní na antibiotika? (Asi) máme novou zbraň − bakteriofág

Výzkum antibiotik - testování jejich účinnosti proti různým patogenům (ilustrační foto)
Výzkum antibiotik - testování jejich účinnosti proti různým patogenům (ilustrační foto)

Bakteriofágy jsou nejpočetnější a nejrozšířenější organismus na planetě Zemi. I když se na ně trochu pozapomnělo, v budoucnu by mohly zachránit lidstvo od infekčních nemocí a to účinněji a spolehlivěji než většina antibiotik.

„Bakteriofágy jsou organismy, které zná lidstvo poměrně dlouhou dobu, přibližně sto let. Jde o organismy na bázi virů mnohem menší než bakterie,“ uvádí host Leonarda Plus, jaderný chemik Milan Buňata.  

Název bakteriofág označuje organismy, které se živí bakteriemi. „Vědci objevili, že existuje něco, co má schopnost likvidovat bakterie. První objev této schopnosti proběhl na konci 19. století v Indii v řece Ganze.“  

„Ve 20. století pak přišel Flemming a objevil penicilín. Širokospektrální antibiotikum, které krásně likviduje bakterie. Pak šly bakteriofágy do pozadí, protože penicilin byl jednoduchý na výrobu, zabíral rychle a na 90 % toho, co lidi v té době trápilo,“ vysvětluje.

Co čistí stoku Gangu?

„Vědci zjistili, že v řece Ganze, která je stokou Indie, je něco, co likviduje bakterie choroboplodných zárodků, ačkoliv jich je tato řeka plná. Nevěděli co to je…, ale o 20 let později, kolem roku 1915, se povedlo izolovat toto něco, co likviduje bakterie. A protože jsme ještě neznali v té době viry, tak to bylo pojmenováno bakteriofágy... Konkrétní účinek byl objeven na bakteriální infekci cholery,“ říká Buňata

Téma bakteriofágů se ale po sto letech začíná opět globálně otvírat. „Velkým problémem současné doby je rezistence bakterií vůči antibiotikům... Objevují se čím dál tím odolnější kmeny bakterií. A právě oblast rezistence je ta, kde nám bakteriofágy mohou v budoucnu pomáhat a zachránit nás od toho, abychom si vypěstovali bakterie zcela odolné vůči stávajícím způsobům léčby.“

„Z hlediska jejich funkce můžeme bakteriofágy označit za viry. Jsou to organismy menší než bakterie, které k tomu, aby přežily a rozmnožily se, potřebují nějakého hostitele. Tak se chovají i viry a v případě fágů jsou hostiteli bakterie.“

Mocný, ale bezpečný  

Bakteriofág je velký od desítek do stovek nanometrů, zatímco průměrně velké bakterie mají od desetin mikrometru až do desítek mikrometrů. „Bakteriofágy jsou přibližně stokrát menší než bakterie.“

„Fágy mají hlavičku, v té je schovaná jejich DNA, pak mají krček, který trčí z hlavičky směrem dolů a na jeho konci jsou nožičky. Bakteriofág se pohybuje prostředím, ve kterém jsou bakterie a když najde tu svoji, přichytí se na ní, z krčku vyjede malé molekulární žihadélko, který prorazí stěnu bakterie a vstříkne do ní svou DNA.“

Každý živý organismus má ve střevě spoustu kmenů bakterie Escherichia coli. Některé z nich pomáhají trávení a problémy nedělají. Když se ale v těle objeví jiný kmen této bakterie, z nichž některé způsobují těžká průjmová onemocnění, můžeme to řešit antibiotiky. Ta ale zlikvidují kompletně veškerý mikrobiom střeva, který se pak musí obnovit probiotiky. Správně použitý bakteriofág najde a zlikviduje jen tuto infekční bakterii a té přirozené si ani nevšimne.
Milan Buňata

V tom okamžiku je osud bakterie zpečetěn, vysvětlil Buňata. „Protože se v ní fágovo DNA namnoží, naroste v ní obrovské množství nových fágů, ty bakterii roztrhnou a rozutečou se do světa hledat další bakterie. Tím bakterii samozřejmě zabijí, vznikne nová generace, která jde dělat to samé.“

Vyhledá a sežere...

Základní specifikum bakteriofágů spočívá v tom, že hledají jako hostitele určité konkrétní bakterie. „Nejen, že si vyhledávají určitý bakteriální druh, ale dokonce si vyhledávají určitý bakteriální kmen, tedy poddruh... A ve většině případů půjde fág ještě jen na několik málo kmenů bakterie.“

To je obrovská výhoda pro léčbu bakteriálních infekcí u člověka, protože jednoduše můžete najít takový bakteriofág, který bude likvidovat jen bakterii, která vám v tomto okamžiku způsobuje nějakou infekci, ale zbytek bakterií nechá na pokoji.
Milan Buňata

V okamžiku, kdy kolonie bakteriofágů zničí celou kolonii bakterií, tedy dojdou hostitelé, tak tehdy fágy prý de facto nežijí. „Buď si s nimi poradí prostředí, třeba imunitní systém organismu jako s cizorodými tělesy, tedy je zlikviduje nebo v prostředí zůstanou a latentně čekají na bakterii, na kterou se budou moci chytnout.“

„To nejdůležitější je, že bakteriofág nemá vedlejší účinky, protože funguje na úplně jiném principu než antibiotika. Najde si hostitele a toho požere. Takže když fága správně vyberete, tak aby útočil na správné bakteriální kmeny, tak jiných kmenů, které jsou součástí vašeho organismu, si ani nevšimne,“ shrnul Milan Buňata.

Bakteriofág – virus, který napadá a zabíjí bakterie

Co jsou to bakteriofágy? Jak mohou lidstvu pomoci v boji proti bakteriálním onemocněním? Jak dnes pokračuje výzkum bakteriofágů a nahradí někdy antibiotika? Poslechněte si celé Leonardo Plus! 

Spustit audio
autoři: Markéta Ševčíková, Ondřej Čihák|zdroj: Český rozhlas