iPon Cikkek

Fágterápiákkal oldódhat meg az antibiotikum-válság

Dátum | 2016. 12. 11.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A connecticuti East Lyme közelében fekvő Dodge Pond látszatra semmiben sem különbözik a környék más tavaitól, nemrégiben azonban egyik lakója örökre beírta magát az orvostudomány történetébe. A vízben a kékkopoltyús naphalak, heringek, vízibolhák, algák és baktériumok mellett olyan vírusok is úszkálnak, amelyek baktériumokat fertőznek meg. Az egyik tóból származó bakteriofágot, az OMKO1-et néhány hónappal ezelőtt egy kísérleti kezelés keretében 100 millió példányban fecskendezték be egy férfi mellkasába, hogy megmentsék az életét. A páciens, Ali Khodadoust, egy iráni születésű, élete nagy részében az Egyesült Államokban élő szemész, aki nem messze a kérdéses tótól lakik. A nyolcvan éves férfi 2012-ben, egy kocogás alkalmával érezte először, hogy valami nincs rendben szervezetével. Khodadoust szokatlan légszomjat érzett, és mivel korábban két testvérének is volt szívrohama, sürgősen kivizsgáltatta magát. Kiderült, hogy valóban gond van a szívével, amelynek kielégítőbb vérellátását a problémás koszorúerek áthidalásával (bypass), illetve egy, az aortába ültetett műanyag háló révén oldották meg. A műtét kiválóan sikerült, miután azonban a beteget hazaengedték, komoly problémák kezdtek jelentkezni. Khodadoust 48 órán belül magas lázzal újra kórházba került, és amikor a sebészek felnyitották a mellkasát, kiderült, hogy az egy fertőzés következtében gennyel és vérrel telt fel. A fertőzés a szegycsontot is elpusztította, az aortán pedig egy mohazöld folt látszott, amiből a sebész, Deepak Narayan számára rögtön világossá vált, hogy mi okozhatta a bajt. A beteget egy széles körben elterjedt baktérium, a Pseudomonas aeruginosa fertőzte meg. Az orvosok az életmentő műtét során kitisztították Khodadoust mellüregét, a fertőzés által kikezdett szívet a tüdő egy darabjával javították ki, majd a szervet egy hasüregből kiemelt membránba csomagolták, hogy nagyobb védelmet élvezzen. A szegycsontot eltávolították, majd összezárták a sebet. Az orvosok nem sok reményt fűztek a beteg túléléséhez.
Ali Khodadoust
Khodadoust azonban átvészelte a beavatkozást, így Narayan és kollégái előtt újabb nagy feladat állt: a probléma okát, a fertőzést kellett legyőzniük. A Pseudomonas aeruginosa az egészséges emberrel szemben ártalmatlan, legyengült immunrendszer esetén azonban halálos is lehet. A cisztás fibrózisban szenvedőkben például a légzőrendszerbe jutva végzetes tüdőgyulladást válthat ki. Khodadoust esetében a baktérium vélhetően az aortába ültetett hálóval jutott be a szervezetbe. Narayan és társai antibiotikumokkal igyekeztek kezelni a problémát, a beteget megfertőző törzs azonban ellenállónak bizonyult a szerekkel szemben. A helyzetet súlyosbította, hogy Khodadoust mellkasán egy nyílt, a mellkas belsejével összeköttetésben álló seb (sipoly) is megjelent, amit szintén kolonizált a baktérium. Három hónapnyi kórházi tartózkodás után a beteget hazaengedték, bár továbbra is súlyos fertőzéssel küzdött. A baktérium féken tartása érdekében Khodadoust napi háromszor nagymennyiségű antibiotikumot kapott a mellkasába bevezetett kanülön keresztül. A mikrobák időről időre még így is előre törtek, így a beteg többször is vérmérgezéssel került kórházba. Narayan és társai tanácstalanok voltak. A fertőzést gyógyszeres úton alig-alig lehetett kordában tartani, újabb műtéti beavatkozást pedig nem mertek kockáztatni, mivel attól féltek, hogy csak még inkább elterjesztik a baktériumokat. „Nem mertek hozzám nyúlni” – mondja Khodadoust, akinek életminősége az elviselhetetlenségig romlott, és reménye sem volt arra, hogy ez megváltozhat. A fordulat egy fiatal kutató, Benjamin Chan jelentkezésével érkezett el. A szakértő Narayant felkeresve az iránt érdeklődött, hogy sebésznek lenne-e kedve részt venni egy fertőzések elleni kísérleti módszer tesztelésében. Chan ötlete az volt, hogy vírusokkal szállna szembe az antibiotikumoknak ellenálló baktériumokkal. Persze messze nem Chan volt az első, akinek eszébe jutott ez koncepció. A baktériumokat fertőző vírusokat, vagyis a bakteriofágokat egy évszázaddal ezelőtt fedezték fel a tudósok. A kórokozók bejutnak az egysejtűek belsejébe, és arra használják a baktérium belső rendszereit, hogy magukat sokszorosítsák. A bakteriofágok egy jelentős része annyira képes elszaporodni a gazdasejtben, hogy végül belülről szétdurrantja azt. A vírusok ezen csoportjának egyik első azonosítója, a kanadai Felix d’Herelle maga is rögtön felismerte, hogy a bakteriofágok talán alkalmasak lehetnek a baktériumok okozta fertőzések gyógyítására.
A d’Herelle által kidolgozott fágterápiát az 1920-as évekre Európában és Észak-Amerikában is rutinszerűen alkalmazták. A patikákban recept nélkül hozzá lehetett jutni a különféle bőrfertőzések kezelésére alkalmas, fágokat tartalmazó porokhoz, és d’Herelle Egyiptomba és Indiába is eljuttatta módszerét, hogy a kolerát és más fertőző betegségeket kezeljen a bakteriofágok révén. Az antibiotikumok 1940-es években való felfedezésével azonban a fágterápia gyakorlatilag kiszorult az orvosi gyakorlatból. Míg az egyszerűbb felépítésű kémiai anyagokat könnyű volt tesztelni, a bakteriofágok rejtélyes, az élő és az élettelen határán álló valamik voltak, amelyek működési mechanizmusát alig értették a szakértők. És bár a fágterápia sok esetben kétségkívül működőképesnek bizonyult, a módszer támogatói nem voltak képesek az antibiotikumokhoz hasonló módon bizonyítani azok biztonságosságát és hatásosságát. A fágterápia a Szovjetunióban maradt a legtovább népszerű, Sztálin katonáinak sebeit például rendszeresen vírusokkal kezelték a második világháború alatt. A módszert néhány szovjet emigráns újra elvitte nyugatra is, de sokáig csak tudománytörténeti érdekességként tekintettek rá. Az antibiotikumokkal szemben ellenálló baktériumtörzsek elterjedésével és újfajta antibiotikumok hiányában azonban újra lehetőség nyílhat a módszer előtt. A fágterápia kutatásával egyelőre nagyon kevesen foglalkoznak. A szkeptikusok szerint kétséges, hogy a módszer valaha is működhet tömeges méretekben, és azt sem tartják kizártnak, hogy a baktériumok idővel ezekkel a vírusokkal szemben is ellenállóvá válhatnak. „Ezzel pedig csak újraalkotnánk ugyanazt a problémát” – mondja Paul Turner, a Yale virológusa. Turner két évtizede foglalkozik bakteriofágok kutatásával, és az utóbbi években azt kezdte vizsgálni, hogy megszerzett tudását hogyan alkalmazhatná fágterápiák kidolgozására. Chant 2013-ban vette fel csapatába a fágterápiás projekt vezetésére.
A fiatal szakértő első lépése az volt, hogy új bakteriofágokat kezdett keresni, amelyek újfajta módon vehetik fel a harcot a fertőzésekkel szemben. Baktériumokat fertőző vírusokat találni könnyű, hiszen elképzelhetetlenül sokfajta létezik belőlük. Chan azonban nem akármilyen fágokra vadászott: olyan vírusokat akart találni, amelyek a Pseudomonas aeruginosahoz hasonló, opportunista, vagyis a legyengült szervezetet támadó baktériumok ellen vethetők be. Ráadásul olyan bakteriofágokat akart találni, amelyek nem helyettesítik az antibiotikumot, hanem együttműködnek azzal. A Pseudomonas aeruginosa úgy áll ellen a hatóanyagoknak, hogy csatornákat épít sejtmembránjába, amelyeken pillanatok alatt kipumpálhatók az antibiotikumok, így ezek nem tudnak neki kárt okozni. Chan és Turner ebből kiindulva olyan fágokat kezdett keresni, amelyek ezen csatornákon landolva juttatják be génjeiket a mikrobába. Ha ilyen vírus létezik, rengeteg baktériumot ölhet meg egy-egy fertőzés során, gondolták a szakértők. Ha pedig a mikrobák ellenállóvá akarnak válni vele szemben, azt csak úgy tehetik meg, ha felszámolják a csatornákat, innentől kezdve viszont ismét sebezhetővé válnak az antibiotikumokkal szemben. Chan a talajból, csatornarendszerekből és vízből vett mintákban kezdte keresni a vírust. Az azonosított bakteriofágokat ráuszította a Pseudomonas aeruginosa példányaira, hogy megtudja, ezek képesek-e megfertőzni az antibiotikus csatornákkal rendelkező mikrobákat, miközben a csatornátlan törzseket békén hagyják. Menet közben számos új bakteriofágot talált, de olyanra nem akadt rá, amelyik a célnak megfelelően működött volna. A megoldás teljesen váratlanul érkezett meg, amikor Chan egy olyan mintát kezdett elemezni, amelyet egyik kollégája hónapokkal korábban gyűjtött be a Dodge Pondból. A vízben természetesen többféle bakteriofág is akadt, és amikor a szakértő egy álmatlan éjszakán találomra letesztelte az egyiket, az legnagyobb meglepetésére tökéletesnek bizonyult a Pseudomonas aeruginosa rezisztens példányai ellen. A vírus, amely az antibiotikumok kipumpálására használt csatornán keresztül támadta meg a mikrobát, a csatornát alkotó fehérje neve után az OMKO1 nevet kapta.
Chan és Turner rögtön tanulmányozni kezdték a bakteriofágot a laborban, de azt is minél előbb tudni szerették volna, hogy az valóban képes-e segíteni az emberi betegeken. A fágterápiák rendszeres alkalmazását nem engedélyezi ugyan az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerbiztonsági Hatósága (FDA), de a kutatók azt remélték, hogy amennyiben találnak egy más módon nem gyógyítható pácienst, az FDA könyörületességi alapon engedni fogja a vírus használatát. Amikor Chan felkereste Narayant, a sebész rögtön tudta, hogy Khodadoustot érdekelni fogja a lehetőség. Az orvos olyan baktériumokat adott Channak, amelyeket a beteg testében található fertőzésből tenyésztettek ki, a szakértő pedig ezekre ráuszította az OMKO1 bakteriofágokat. A vírus, ahogy az várható volt, végzett a baktériumok többségével, és amelyekkel nem boldogult, azokról az utólagos vizsgálatok során kiderült, hogy megváltoztatták csatornájukat, és ezzel valóban sebezhetővé váltak az antibiotikumokkal szemben. Narayan ezek után részletes tervet dolgozott ki a fágterápiás procedúra lefolytatására, és rövidesen meg is kapta az FDA hozzájárulását annak tesztelésére. Chan közben szelektív tenyésztéssel egy olyan OMKO1 törzset hozott létre, amelynek tagjai még hatásosabban és gyorsabban végeztek a baktériumokkal, mint elődeik. Ezeket a bakteriofágokat minden szennyező anyagtól megtisztította, majd 2016 januárjában egy 100 millió OMKO1 vírust és a ceftazidim nevű antibiotikumot tartalmazó fecskendővel jelent meg a New Haveni Kórházban. Chan rettentően ideges volt a beavatkozás előtt, mert bár mindent megtett, hogy a procedúra biztonságos legyen, senki sem tudta, hogyan fog reagálni a fertőzés és a szervezet az injekcióra. Elképzelhető volt, hogy a vírusok kudarcot vallanak, de az sem lett volna jó, ha túl sikeresek, és hirtelen annyi mikrobát ölnek meg, hogy Khodadoust attól kap sokkot. Amikor aztán Narayan megpróbálta a fertőzés kiindulópontjába, az aortába szúrni a fecskendőre erősített tűt, kiderült, hogy az elsődleges tervvel gondok lesznek. Az aorta falát ugyanis olyan keménnyé tették a fertőzés nyomán jelentkező hegek, hogy azt több órás kísérletezés után is lehetetlennek bizonyult átszúrni.
Bakteriofágok a mikroszkóp alatt
A sebészcsapat végül úgy döntött, hogy feladják eredeti célpontjukat, és a bakteriofágokat, valamint az antibiotikumot a mellkason található nyílásba, a sipolyba juttatják be. Azt remélték, hogy a vírusok innen baktériumról baktériumra haladva maguktól eljutnak majd az aorta fertőzött szakaszáig. A beavatkozás után Khodadoust hazamehetett, ahol továbbra is napi háromszor beadta magának a korábban megszokott antibiotikumokat. Öt héttel a műtét után épp iráni rokonainál volt látogatóban, amikor egy apró csontszilánk beleszúródott sipolyába, súlyos vérzést okozva a mellkasában. A várható kockázatok ellenére a helyi orvosoknak nem volt sok választásuk, bele kellett vágniuk a műtétbe, hogy megállítsák a vérzést, és ha már ott jártak, az aortába ültetett műanyag hálót is lecserélték. A beavatkozás megmentette Khodadoust életét, de ami még lenyűgözőbb volt, amikor a sebészek felnyitották mellkasát, abban nem találták nyomát fertőzésnek. A jelek szerint valami teljesen elpusztította a korábban kiirthatatlannak bizonyult baktériumokat. Khodadoust hazatérve meglátogatta Narayant, immár a mellkasába ültetett kanül nélkül, minthogy nem volt szüksége antibiotikumokra. A férfi teljesen helyrejött az életét négy éven keresztül megkeserítő fertőzésből. „Nem hittem a szememnek” – mondja Narayan. „Rendkívül jól nézett ki.” Narayan és kollégái egy őszi orvosi konferencián számoltak be Khodadoust esetéről, és rövidesen egy tanulmányuk is megjelenik a kísérleti kezeléssel kapcsolatban. Bár messzemenő következtetéseket egyetlen esetből nem szabad levonni, a fágterápia kétségkívül nagy visszatérést produkált. Ez nem jelenti azt, hogy minden fertőzés és minden beteg esetében alkalmazható lesz, de kezdetnek nem rossz az eredmény. Szerencsére úgy tűnik, hogy lesz lehetőség további adatok gyűjtésére, mivel az idei évtől a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) a fágterápiák kutatására is folyósít támogatásokat. Az NIH szakértői rövidesen az OMKO1 állatokon való tesztelését is megkezdik, és ha a módszer egereken jól vizsgázik, rövid időn belül sor kerülhet az első klinikai tesztekre. Ha a bakteriofág beválik a Pseudomonas aeruginosa antibiotikumokkal szemben rezisztens törzseivel szemben, az jelentősen javíthatja a cisztás fibrózisos betegek túlélési esélyeit. Ami pedig az eljárás első alanyát illeti, Khodadoust a maga részéről rendkívül hálás a vírusoknak, amelyek valahogyan sikerrel visszahozták az életbe. „Nem bántam meg, hogy kitartottam” – mondja.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

3. aRm1n
2016.12.12. 19:23
Remek cikk, köszönjük! Jó hasonló eredményekről olvasni...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Pandion aRm1n
2016.12.14. 10:48
Szuper Cikk! Nagyon kíváncsi vagyok a kísérleti kezelés eredményére! Köszi
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. jsipos.reg
2017.01.15. 17:53
Le a kalappal a cikkért! Respekt!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!