Во время чрезвычайных ситуаций и природных катастроф начинают быстро распространяться инфекции. Это большая проблема, учитывая, что появляется всё больше бактерий, устойчивых к антибиотикам. Нужны быстрые и надежные способы лечения и профилактики, которые можно легко применить в полевых условиях. Об одном из таких средств – препаратах на основе бактериофагов – поговорили с Александром Жарниковым, руководителем проектного офиса «Развитие бактериофагов» НПО «Микроген», входящего в холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех.
«Развитие бактериофагов»
НПО «Микроген»
Как бактериофаги используются в зонах ЧС?
Цивилизация и развитие технологий создали для человека безопасную среду обитания, о какой раньше можно было только мечтать. Но полностью безопасным современный мир назвать всё же нельзя. Природа то и дело напоминает человечеству, что оно не всё может контролировать: в новостных лентах регулярно появляются сообщения о стихийных бедствиях в разных уголках земного шара. Есть немало регионов, где люди живут бедно, страдают от голода и инфекций, не имеют доступа к современной качественной медицине.
В конце прошлого столетия сложилось понимание, что этим вызовам надо как-то противостоять,и для этого нужна отдельная система, «заточенная» под работу в условиях чрезвычайных ситуаций (ЧС). Так появилась медицина катастроф.
Работа медиков во время ЧС сильно отличается от того, чем обычно приходится заниматься в городских клиниках. Пострадавших много, работать зачастую приходится в полевых условиях, принимать решения и действовать нужно оперативно. Важно иметь под рукой недорогие и доступные средства, которые работают быстро и эффективно. Под эти критерии подходят препараты бактериофагов, и уже накоплен немалый опыт их успешного применения в медицине катастроф. Они представляют собой антимикробные препараты природного происхождения. В их основе – микроорганизмы — вирусы, способные точечно уничтожать только болезнетворные бактерии.
Бактериофа́ги, или фа́ги — вирусы, разрушающие бактериальные клетки. Термин образован из двух греческих слов — bakterion (палочка) и phagos (пожиратель).
Как давно используются бактериофаги?
Зарождение фаготерапии произошло во время Первой мировой войны. В 1916 году канадско-французский ученый Феликс д’Эрелль исследовал вспышку дизентерии среди военных из драгунского эскадрона. Д’Эрелль был увлечен идеей о том, что дизентерию вызывают одновременно бактерии и неизвестные вирусы, которые друг друга усиливают. В поисках возбудителей он выращивал культуры дизентерийной палочки на образцах фекалий пациентов. Результат оказался неожиданным: если фекалии были получены от выздоравливающего человека, то при их добавлении бактерии разрушались. Вирус нашелся – только он не усиливал инфекцию, а, наоборот, помогал с ней бороться. Поняв, в чем дело, д’Эрелль придумал термин «бактериофаги» и предложил использовать их как лекарство.
Дальше идею использования фагов для борьбы с инфекциями в условиях военных конфликтов подхватили советские исследователи. В 1941 году в СССР вышла небольшая книга под названием «Лечение ран бактериофагом». В ней авторы поделились опытом применения фаготерапии при инфицированных ранах во время войны с Финляндией. Фагами орошали раневые поверхности, вводили их под кожу и внутривенно. Свой опыт советские исследователи оценили как весьма успешный: «Стрептококковые и стафилококковые бактериофаги являются безвредными, чрезвычайно ценными препаратами для борьбы с гноеродной инфекцией; они должны быть широко внедрены в повседневную хирургическую практику».
Пожалуй, самый знаменитый пример применения бактериофагов на войне – их использование для борьбы с холерой среди советских солдат во время Сталинградской битвы. Этот эпизод связан с именем Зинаиды Виссарионовны Ермольевой – «мамы» отечественного пенициллина. Она отправилась в Сталинград в разгар боевых действий и организовала там лабораторию по производству холерных бактериофагов и таким образом помогла спасти жизни множества бойцов.
Другая война – «Холодная», – наоборот, ударила по фагам. С начала 50-х годов американские ученые часто называли фаготерапию «коммунистической наукой» и почти ею не занимались. Но сейчас интерес к бактериофагам как терапевтическим агентам снова растет во всем мире.
Как связаны ЧП и бактериофаги?
Одна из главных проблем в зонах ЧС – распространение инфекций. Людям приходится находиться скученно, сложнее соблюдать правила личной гигиены, происходит загрязнение воды и пищи.
Особенно высок риск распространения кишечных инфекций во время наводнений: в зону затопления попадают кладбища, фермы, скотомогильники, очистные сооружения. Эти места кишат опасными бактериями, такими как возбудители шигеллеза, сальмонеллеза, брюшного тифа, холеры, которые проникают в воду, продукты питания, а вместе с ними – в организм человека. Бороться с этими инфекциями становится всё сложнее, потому что появляется всё больше микроорганизмов, устойчивых к антибактериальным препаратам.
В конце 90-х годов прошлого века были опубликованы результаты исследования, во время которого ученые проанализировали 2500 культур сальмонелл (Salmonellа typhimurium), полученных от разных пациентов во время вспышки сальмонеллеза. Анализ показал, что более 97% выделенных штаммов устойчивы к 18 из 27 антибиотиков, протестированных в этой научной работе.
Помочь могут фаги: если правильно подобрать вирусы, они будут уничтожать даже бактерии, против которых не действует ни один антибактериальный препарат, причем делать это быстро. Конечно же, врачи пользуются этой возможностью. Существует термин «профилактическое фагирование». Идея состоит в том, чтобы давать фаги всем людям, подверженным высокому риску заражения, для профилактики инфекции.
В методических рекомендациях Роспотребнадзора предписывается проводить противоэпидемические мероприятия в очагах ЧС с помощью противовирусных, иммуномодулирующих препаратов и бактериофагов. Такие мероприятия проводят в том числе в детских садах и школах, потому что среди детей кишечные инфекции распространяются особенно быстро и часто протекают тяжело.
«Фаговую прививку» не нужно колоть: вирусы принимают в виде таблеток или раствора для перорального (путем проглатывания) приема.
В 2000-х годах специалисты проводили противоэпидемические мероприятия во время наводнения в Амурской области. Чтобы не допустить распространения кишечных инфекций, врачи применяли поливалентный (содержащий вирусы сразу против нескольких видов бактерий) препарат бактериофагов. Его давали детям в детских садах и ученикам 1–4 классов, воспитателям и учителям, работникам пищеблоков, ферм, молокоперерабатывющих предприятий, цехов по изготовлению кулинарной, кондитерской продукции и пр. Всего фагопрофилактику получили 17888 человек, среди них больше половины детей.
Также проводились противоэпидемические и профилактические мероприятияс помощью «фаговой прививки» во время наводнения в Иркутской области в 2019 году. Специалисты и волонтеры обходили адреса, где живут люди, попавшие в группу повышенного риска, и раздавали фагопрепараты. Такое профилактическое лечение получили 2609 человек.
Используются ли бактериофаги в других странах?
Производство бактериофагов в промышленных масштабах, пожалуй, можно найти только у нас в России на заводах НПО «Микроген». Но в западных странах, где вирусам бактерий долгие годы отводилась исключительно роль «лабораторных крыс» для экспериментов в области молекулярной биологии, в последнее время тоже приходит осознание пользы фаготерапии при ЧС.
В 2014 году аспирант из Медицинского института Говарда Хьюза (США) Минмин «Мими» Йен ’11 исследовала эпидемию холеры на Гаити. Там она увидела, что больных людей очень много и нужно быстро принимать меры. В таких ситуациях для внедрения инноваций попросту нет времени и ресурсов. Нужно простое, быстрое и действенное решение. И таким решением для Минмин стали бактериофаги.
Спустя два года после возвращения девушка открыла в Бостоне компанию PhagePro. Она занимается разработкой и внедрением фагопрепаратов, стремится сделать их доступными для людей, которые очень нуждаются в медицинской помощи, но не могут ее получить.
Можно привести еще один известный пример успешного применения бактериофагов за рубежом во время «ЧС» в масштабах одного человека. В 2015 году во время путешествия в Египет 68-летний Том Паттерсон «подцепил» бактерии Acinetobacter baumannii, устойчивые к большинству антибиотиков. Когда Том находился в отделении интенсивной терапии, врачи были уверены, что ему осталось совсем немного. Но супруга пациента, эпидемиолог-инфекционист Стэфани Страдти, решила не сдаваться. Анализируя научную литературу, она узнала о бактериофагах и приложила немало усилий, чтобы достать нужные образцы. Вскоре после того, как Том начал получать фаготерапию, он пошел на поправку и выздоровел.
Резюмируя, можно сказать, что фагопрепараты – полезное средство в условиях ЧС, потому что они работают достаточно быстро, эффективно и помогают против опасных бактерий, устойчивых к антибиотикам. Вирусы бактерий не взаимодействуют с клетками человека, а потому не вызывают побочных эффектов, и их можно безопасно применять сразу у многих людей. Подобрать фаг, который будет работать против определенных бактерий, не всегда легко, но это в любом случае быстрее и проще, чем разрабатывать новое лекарство.
