Was sind Bakteriophagen und warum sind sie besser als Antibiotika?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Dieser vielversprechende Weg zur Überwindung der globalen Bedrohung der Menschheit muss noch erforscht werden.

Was sind Bakteriophagen?

Bakteriophagen Bakteriophagen: Ein Therapiekonzept gegen multiresistente Bakterien Bakterien sind Viren, die Bakterien abtöten, aber andere Lebewesen nicht schädigen.

Die aus dem Altgriechischen übersetzte Wurzel "-phagos-" bedeutet "verschlingen". Tatsächlich funktionieren diese speziellen Viren so. Sie dringen in die Bakterien ein, "infizieren" sie und ersetzen das Bakteriengenom durch ihr eigenes. Dadurch verliert die Mikrobe ihre Fähigkeit, sich zu vermehren. Stattdessen beginnt er, immer mehr Bakteriophagen zu produzieren, die langsam die gesamte Bakterienkolonie ausrotten.

Manchmal werden Bakteriophagen einfach als Phagen bezeichnet und ihre Verwendung in Form von Tabletten oder Injektionen zur Bekämpfung pathogener Bakterien ist eine Phagentherapie oder Phagentherapie.

Bakteriophagen sind ebenso wie Antibiotika antibakterielle Wirkstoffe. Im Allgemeinen machen sie die gleiche Arbeit – sie töten Bakterien ab, aber sie tun es auf unterschiedliche Weise.

Wie sich Bakteriophagen von Antibiotika unterscheiden

Antibiotika enthalten Chemikalien, die Bakterien abtöten oder ihre Vermehrung verhindern. Dies ist ein Pluspunkt.

Jetzt die Nachteile. Erstens ist jedes Antibiotikum nur gegen eine oder mehrere Arten von pathogenen Mikroorganismen wirksam. Zweitens können sich Bakterien, da sie leben, an die Wirkung des Arzneimittels anpassen und schließlich ihre Empfindlichkeit dafür verlieren. Das heißt, es entsteht eine unangenehme Situation: Sie nehmen ein Antibiotikum, aber Sie können die bakterielle Infektion nicht heilen. Diese Resistenz von Mikroben gegenüber antibakteriellen Wirkstoffen wird als Antibiotikaresistenz bezeichnet.

Jede Art von Bakteriophagen (und es gibt Millionen davon) ist auch wirksam Bakteriophagen: Ein Therapiekonzept gegen Multi-Drug - Resistente Bakterien nur gegen „ihre“Bakterienart. Aber ein Prozess, der der Antibiotikaresistenz ähnelt, tritt nicht auf, wenn sie mit Mikroben interagieren, da Bakteriophagen Viren sind und sie die Phagentherapie in der postantibiotischen Ära verändern können. Wenn sich das Bakterium anpasst und dem Virus nicht mehr erlaubt, das Genom zu erreichen, kann der Phagen einen neuen "Schlüssel" dafür finden - und sein Ziel erreichen.

Warum Antibiotika bekannt sind, Bakteriophagen aber nicht so gut

Dies ist ein Beispiel für historische Ungerechtigkeit.

Im Allgemeinen trat die Phagentherapie noch früher auf als die Antibiotikatherapie. Bereits Ende des 19. Jahrhunderts entdeckten eine Reihe von Wissenschaftlern, darunter der russische Mikrobiologe Nikolai Gamaleya, dessen Namen das Nationale Forschungszentrum für Epidemiologie und Mikrobiologie trägt, die Bakteriophagen-Therapie, die bestimmte Substanzen, die beispielsweise im Flusswasser enthalten sind, ausgeprägte antimikrobielle Aktivität.

Im Jahr 1917 teilte ein Mikrobiologe des Pariser Pasteur-Instituts Felix d'Hérelle der Welt mit, dass sich diese Substanzen als spezifische Viren herausstellten – dieselben Bakteriophagen. Der Wissenschaftler fand in Das Epos der Phagentherapie heraus, dass Phagen immer im Stuhl von Patienten mit Ruhr auftauchten, bevor es den Patienten besser ging.

D'Herelle legte eine Kotprobe, die Ruhrbazillus enthielt, in eine Petrischale. Er fügte dort eine Probe hinzu, die einem sich erholenden Patienten entnommen wurde, und stellte nach einigen Tagen fest, dass die Ruhrbakterien verschwunden waren. "Aufgelöst wie Zucker in Wasser!" - Der Forscher beschrieb seine Beobachtungen zu Das Epos der Phagentherapie.

Basierend auf den nachgewiesenen Bakteriophagen stellte der Wissenschaftler Phage als antimikrobielles Mittel her: d'Herelles ketzerische Theorien und ihre Rolle beim Rückgang der Phagenprophylaxe im Westen Injektionen und Suspensionen, die er Patienten mit Ruhr verabreichte. Bereits in den 1920er Jahren wurde mit der Phagentherapie nicht nur diese Krankheit, sondern auch Typhus, Cholera, Staphylokokkeninfektionen der Haut und Knochen sowie Sepsis erfolgreich behandelt.

Bakteriophagen haben als antibakterielles Mittel die Welt erobert. Sie wurden in den größten Krankenhäusern in Europa und den USA eingesetzt, und in der UdSSR wurde dank d'Herelle ein Labor für die Herstellung solcher Medikamente geschaffen Die seltsame Geschichte der Phagentherapie. Aber in den 1940er Jahren hörte die Welt "Phageomanie" auf.

Einer der Gründe war die Entwicklung der Wissenschaft. Insbesondere die Anforderungen an die Qualität wissenschaftlicher Arbeiten sind stark gestiegen. Und d'Herelle und seine Anhänger waren dabei nachlässig: Sie führten die Forschung nicht ganz korrekt durch, machten Fehler bei der Beschreibung biologischer und physiologischer Prozesse.

Außerdem wurde gleichzeitig das erste Antibiotikum auf Penicillin-Basis entwickelt. Die Autoren des Medikaments gingen gewissenhafter an die Forschung heran. Infolgedessen sind Antibiotika in Europa und den Vereinigten Staaten zu einer anerkannten Methode der Antibiotikatherapie geworden und Phagenviren sind in Vergessenheit geraten. Die Studien über "Bakterienfresser" wurden nur in der UdSSR fortgesetzt.

Warum spricht man gerade von Bakteriophagen?

Denn Antibiotika verlieren an Boden. Die Menschen sind an sie gewöhnt, nehmen sie als sichere Medikamente wahr, die "zur Vorbeugung" eingenommen werden können. Dadurch werden immer mehr gefährliche Bakterien gegen Antibiotika resistent und reagieren nicht mehr darauf.

Die WHO bezeichnet Antibiotikaresistenzen seit einigen Jahren als eine der schwerwiegendsten Bedrohungen für die menschliche Gesundheit.

Die Leute werden vielleicht bald feststellen, dass die üblichen und zuverlässigen Medikamente zu einem Dummy geworden sind. Es besteht die Gefahr, dass auch Halsschmerzen oder bakterielle Mittelohrentzündungen wieder zu tödlichen Infektionen werden, für die es keine Heilung gibt.

Theoretisch steht der Entwicklung neuer Antibiotika nichts im Wege, gegen die Bakterien noch keine Resistenz entwickelt haben. Aber solche Entwicklungen dauern Jahre oder sogar Jahrzehnte.

Unter solchen Bedingungen können Bakteriophagen zu dem werden, was der Welt helfen wird, eine große medizinische Krise zu überwinden. Virusbasierte Medikamente lassen sich viel schneller und kostengünstiger herstellen Bakteriophagen: die Medizin der Zukunft als Antibiotika. Aber die Hauptsache ist, dass sich Bakteriophagen nach dem Zielbakterium verändern können, so dass solche Medikamente wirksam bleiben.

Können Bakteriophagen Antibiotika vollständig ersetzen?

Nein, zumindest noch nicht. Dafür gibt es mehrere Gründe.

Bakteriophagen sind noch nicht gut verstanden

Bakteriophagen: Ein Therapiekonzept gegen multiresistente Bakterien fehlt noch in maßgeblichen groß angelegten Studien, die die Wirksamkeit und Sicherheit der Phagentherapie bestätigen würden.

Darüber hinaus stehen Regulierungsbehörden in verschiedenen Ländern der Idee, Viren zur Behandlung einzusetzen, misstrauisch gegenüber. So hat die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) erst im Februar 2019 die FDA Approves Bacteriophage Trial, die erste klinische Studie mit einem intravenös verabreichten Bakteriophagen, genehmigt.

Der Zertifizierungs- und Zulassungsprozess für Phagenprodukte wird eines Tages wahrscheinlich vereinfacht. Aber dieser Moment ist noch nicht gekommen.

Bakteriophagen haben eine zu enge Spezialisierung

Ein einziges Breitbandantibiotikum kann mehrere bakterielle Infektionen behandeln. Aber Bakteriophagen sind Scharfschützen: Sie zerstören gezielt nur eine Bakterienart. Daher müssen Sie für jeden Erreger der Krankheit einen eigenen Phagen auswählen.

Darüber hinaus unterscheiden sich die bakteriellen Komponenten von Krankheiten von Region zu Region und manchmal sogar von Person zu Person. Um dieselbe Halsentzündung bei 10 Menschen in Russland und beispielsweise in Italien zu heilen, können daher 10 verschiedene Bakteriophagen oder ein komplexer Cocktail davon erforderlich sein.

Heute ist die Vielseitigkeit und Wirksamkeit von wirksamen Antibiotika etwas höher.

Bakteriophagen scheinen am besten in Kombination mit Antibiotika zu wirken

Experimente an Zell- und Tierkulturen zeigen, dass Phagen – Antibiotika-Synergie durch verzögerte Lyse, dass bei gleichzeitiger Anwendung von Bakteriophagen und Antibiotika deren Gesamtwirkung die Summe der Wirkungen jedes einzelnen Wirkstoffs übersteigt. Diese gegenseitige Verstärkung wird Synergie genannt.

Bisher gibt es keine überzeugenden Beweise dafür, dass sich Synergien beim Menschen manifestieren werden. Aber die Wissenschaftler sind optimistisch, zusammen stärker zu werden? Perspektiven auf Phagen - Antibiotika-Synergie in klinischen Anwendungen der Phagentherapie, dass dies unvermeidlich ist.

In einer Studie konnte die Phagenbehandlung eines mit Pseudomonas aeruginosa, dem Bakteriophagen OMKO1, infizierten Aortentransplantats in Kombination mit dem Antibiotikum Ceftazidim einen Patienten von einer Superinfektion befreien, die mehrere Jahre erfolglos mit herkömmlichen Antibiotika behandelt worden war.

Bakteriophagen werden Antibiotika also höchstwahrscheinlich nicht ersetzen. Diese Medikamente werden sich gegenseitig ergänzen, um die Behandlung bakterieller Erkrankungen schneller und effektiver zu machen.