Gdy w walce z bakteriami chorobotwórczymi antybiotyki przestają byś skuteczne, poszukuje się innych rozwiązań. Jednym z nich mogą być wirusy zdolne do infekowania i niszczenia bakterii: bakteriofagi. Badania nad zastosowaniem bakteriofagów do zwalczania patogennych bakterii prowadzi zespół naukowców na Uniwersytecie Gdańskim. Rozmawiamy o nich z Dyrektorką Centrum Terapii Fagowych UG prof. dr hab. Alicją Węgrzyn.
Karolina Żuk-Wieczorkiewicz: - Coraz częściej słyszymy o tym, że bakterie chorobotwórcze stają się odporne na działanie antybiotyków. Jakie konsekwencje mogą się z tym wiązać?
Prof. Alicja Węgrzyn: - Problem narastającej odporności bakterii chorobotwórczych na antybiotyki jest jednym z największych wyzwań współczesnej medycyny, jak również weterynarii. Stopniowy spadek skuteczności najczęściej stosowanych antybiotyków oraz pojawianie się szczepów wielolekoopornych sprawiają, że wiele infekcji, które dawniej były łatwe do wyleczenia, dziś stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego i wyzwanie w kontekście efektywnego leczenia zarówno ludzi, jak i zwierząt. Wobec tego faktu poszukuje się skutecznych terapii, które mogłyby stać się sensowną alternatywą w stosunku do antybiotyków. Jedną z nich jest terapia fagowa, czyli wykorzystanie bakteriofagów do zwalczania patogenów bakteryjnych.
- Czym są bakteriofagi?
- Bakteriofagi to wirusy, które naturalnie infekują i niszczą bakterie. Działają w sposób wysoce specyficzny wobec określonych szczepów bakteryjnych, co oznacza, że w odróżnieniu od szerokospektralnych antybiotyków mogą eliminować chorobotwórcze bakterie bez eliminowania pożytecznej mikroflory. To stwarza potencjał do precyzyjnego leczenia zakażeń, zwłaszcza tych wywołanych przez bakterie oporne na wiele antybiotyków.
- Co zaobserwowała Pani w dotychczasowych badaniach dotyczących zastosowania fagoterapii? Mam na myśli badania kierowane przez Panią na Uniwersytecie Gdańskim.
- W kierowanych przeze mnie badaniach, które przebiegały z wykorzystaniem modeli zwierzęcych, bardzo istotny był nie tylko aspekt eliminacji bakterii, czyli skuteczność, ale również kwestie bezpieczeństwa, jak chociażby odpowiedź układu immunologicznego leczonego organizmu na fagoterapię. Porównywaliśmy kliniczne efekty terapii fagowej z podawaniem antybiotyków na modelu zakażenia kurcząt bakteriami Salmonella enterica. Okazało się, że fagoterapia może być tak samo skuteczna w eliminowaniu patogenu jak antybiotyki, a jednocześnie wykazuje zdecydowanie łagodniejszy wpływ na układ immunologiczny i ogólny stan zdrowia zwierząt.
- To brzmi obiecująco. Czy może Pani powiedzieć o tym coś więcej?
- W szczegółowych analizach odpowiedzi układu immunologicznego na bakteriofagi obserwowaliśmy, że po ich zastosowaniu nie dochodziło do dysregulacji kluczowych parametrów układu odpornościowego, np. do niekontrolowanego wzrostu prozapalnych cytokin czy zaburzeń w proporcjach głównych populacji limfocytów, które często towarzyszyły terapii antybiotykowej. Fagi przywracały równowagę immunologiczną bez wywoływania niepożądanych reakcji, co sugeruje, że mogą być bezpiecznymi terapeutykami.
Dodatkowo, w innym badaniu wykorzystującym model mysi, porównaliśmy skutki stosowania fagów z działaniem antybiotyków pod kątem nie tylko parametrów immunologicznych, ale też ogólnego funkcjonowania organizmu. Badania te wykazały, że antybiotyki wywoływały niekorzystne efekty ogólnoustrojowe, takie jak zaburzenia hematologiczne, zaburzenia poziomu cytokin czy nawet zmiany zachowań, podczas gdy terapia fagami nie powodowała takich negatywnych skutków.
W publikacji z Nature Communications analizowaliśmy mechanizmy odpowiedzi układu immunologicznego na fagoterapię na poziomie molekularnym i komórkowym. Badania te pokazały, że materiał genetyczny fagów jest rozpoznawany przez komórkę jako obcy i wywołuje niepełną odpowiedź. Czyli organizm reaguje w sposób odmienny niż na klasyczne wirusy ludzkie, co minimalizuje ryzyko nadmiernej reakcji zapalnej, takiej jak burza cytokinowa - zjawisko, które jest znane z ciężkich zakażeń wirusowych i które może stanowić zagrożenie przy niektórych terapiach immunomodulujących.
- Jakie wyzwania wiążą się ze stosowaniem terapii fagowej?
- Przede wszystkim specyficzność fagów oznacza, że aby terapia była skuteczna, musi być dobrana indywidualnie do konkretnego szczepu bakterii, co wymaga szybkiej i precyzyjnej diagnostyki. Ponadto, tak jak bakterie rozwijają oporność na antybiotyki, mogą też rozwinąć mechanizmy obronne przeciwko fagom, co stawia przed nami konieczność ciągłego rozbudowywania bibliotek fagowych i monitorowania efektywności działania fagów.
Terapia bakteriofagami wydaje się obecnie jedną z najbardziej obiecujących alternatyw wobec antybiotyków w erze narastającej oporności bakterii. Na podstawie badań eksperymentalnych mogę powiedzieć, że fagoterapia oferuje potencjał skutecznego leczenia zakażeń bakteryjnych przy jednoczesnym minimalizowaniu negatywnych skutków ze strony układu immunologicznego, hematologicznego czy nerwowego, które obserwujemy przy antybiotykach. Niemniej jednak przed jej szerokim zastosowaniem klinicznym stoją wyzwania związane z doborem fagów, ich standaryzacją oraz integracją do systemów regulacyjnych i terapeutycznych. Taka terapia nie zastąpi zupełnie antybiotyków, ale mogę stwierdzić z ogromnym prawdopodobieństwem, że stanie się ważnym elementem wieloetapowej strategii walki z bakteriami opornymi, zarówno w medycynie, jak i weterynarii.
- Prace Pani i Pani zespołu dotyczą zrozumienia mechanizmów, za pomocą których organizm rozpoznaje i reaguje na bakteriofagi. Co udało się ustalić do tej pory? Co się dzieje w organizmie (człowieka lub zwierzęcia), gdy trafia do niego bakteriofag?
- Jednym z kluczowych celów moich badań oraz prac zespołu było zrozumienie, w jaki sposób organizm zwierząt poddany działaniu fagów rozpoznaje je i reaguje na ich obecność, a także dlaczego w większości przypadków nie dochodzi do wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, tak jak w przypadku wirusów eukariotycznych. To zagadnienie jest fundamentalne dla rozwoju bezpiecznej i skutecznej terapii fagowej, ponieważ każdy obcy czynnik biologiczny wprowadzany do organizmu może potencjalnie aktywować układ odpornościowy.
Nasze badania udowodniły, że po wprowadzeniu bakteriofaga do organizmu dochodzi do rozpoznania jego materiału genetycznego poprzez receptory rozpoznające wzorce molekularne, czyli tzw. PRR (pattern recognition receptors). Układ immunologiczny jest więc w stanie „zauważyć” obecność faga, jednak sposób tej detekcji znacząco różni się od reakcji na patogeny bakteryjne czy wirusy infekujące komórki eukariotyczne.
W badaniach opublikowanych w Frontiers in Immunology wykazaliśmy, że kontakt organizmu z fagami nie prowadzi do silnej aktywacji prozapalnych szlaków sygnałowych. Nie obserwowaliśmy gwałtownego wzrostu stężeń cytokin zapalnych, takich jak TNF-α, IL-6 czy IFN-γ, które są typowe dla reakcji na patogeny stanowiące realne zagrożenie dla zdrowia gospodarza. Zamiast tego odpowiedź immunologiczna miała charakter kontrolowany i wyciszony, co sugeruje, że organizm rozpoznaje fagi jako obiekty biologicznie aktywne, ale nie niebezpieczne.
Szczególnie interesujące wyniki przyniosły analizy molekularne opisane w naszej publikacji w Nature Communications. Pokazaliśmy, że materiał genetyczny bakteriofagów, pomimo że jest obcym kwasem nukleinowym, aktywuje te same szlaki sygnałowe, które odpowiadają za silną reakcję przeciwwirusową, ale tylko do pewnego momentu. Innymi słowy, organizm rozpoznaje materiały genetyczny faga, ale interpretuje ten sygnał inaczej niż w przypadku wirusów chorobotwórczych dla człowieka. Dzięki temu odpowiedź wrodzona zostaje zatrzymana bez większych konsekwencji dla organizmu.
Z perspektywy immunologicznej można powiedzieć, że układ odpornościowy zachowuje się wobec bakteriofagów w sposób wyważony: monitoruje ich obecność, ale nie eskaluje odpowiedzi.
Co bardzo istotne, nasze badania z 2023 roku wykazały również, że fagoterapia, w przeciwieństwie do antybiotyków, nie prowadzi do głębokiej dysregulacji układu immunologicznego. Antybiotyki często pośrednio wpływają na odporność poprzez niszczenie mikrobioty jelitowej, co skutkuje zaburzeniami osi jelito-układ odpornościowy. Fagi, działając selektywnie na konkretne bakterie patogenne, nie wywołują takiego efektu, co dodatkowo sprzyja utrzymaniu immunologicznej homeostazy.
- Skąd organizm „wie”, że nie musi atakować bakteriofaga?
- Odpowiedź na to pytanie nie sprowadza się do opisania jednego mechanizmu. Jest to raczej, jak sądzę, wynik ewolucyjnie ukształtowanej tolerancji, ponieważ bakteriofagi są naturalnym i powszechnym elementem ludzkiej i zwierzęcej mikrobioty obecnej głównie w jelitach, na błonach śluzowych i w otoczeniu organizmu od milionów lat. Układ odpornościowy nauczył się więc rozróżniać obce i nieszkodliwe elementy ekosystemu od realnego zagrożenia dla organizmu
Nasze dotychczasowe badania pokazują, że bakteriofagi są przez organizm zwierząt rozpoznawane i w większości nietraktowane jako niebezpieczne, co skutkuje łagodną, kontrolowaną odpowiedzią immunologiczną zatrzymaną przed etapem produkcji prozapalnych cytokin. Ta cecha stanowi jeden z najważniejszych argumentów przemawiających za ich wykorzystaniem terapeutycznym, ponieważ umożliwia skuteczne zwalczanie bakterii chorobotwórczych bez wywoływania niepożądanych reakcji zapalnych i bez destabilizacji układu odpornościowego gospodarza.
- Na ile szeroko są stosowane terapie fagowe?
- Terapie fagami są znane od ponad stu lat, ale nie są jeszcze powszechnie stosowane w rutynowej praktyce klinicznej, zwłaszcza w krajach Europy Zachodniej i Ameryki Północnej. Wynika to nie tyle z braku skuteczności, ile raczej z uwarunkowań regulacyjnych, powszechnego dostępu do antybiotyków oraz faktu, że nowoczesna medycyna przez dekady opierała się niemal wyłącznie na chemioterapii w eliminowaniu bakterii. W praktyce klinicznej fagoterapia pozostaje dziś metodą niszową, choć jej znaczenie wyraźnie rośnie wraz z narastaniem problemu antybiotykooporności.
Najdłuższe i najbardziej systematyczne doświadczenie w stosowaniu fagów do ograniczenia patogennych bakterii mają ośrodki w Europie Wschodniej, przede wszystkim w Gruzji i w Polsce, gdzie terapia fagowa była rozwijana i stosowana nawet w okresie dominacji antybiotyków. Obecnie obserwujemy jednak wyraźny wzrost zainteresowania fagoterapią na całym świecie, zwłaszcza w kontekście tzw. terapii ostatniej szansy, stosowanej u pacjentów z przewlekłymi lub nawrotowymi zakażeniami wywołanymi przez bakterie wielolekooporne, u których klasyczna antybiotykoterapia zawiodła.
- Co można powiedzieć o skuteczności terapii fagowych w porównaniu z antybiotykoterapią?
- Wyniki badań eksperymentalnych i przedklinicznych (w tym mojego zespołu) pokazują, że bakteriofagi mogą być równie skuteczne w eliminowaniu patogenów bakteryjnych, a w niektórych sytuacjach nawet przewyższać antybiotyki. Dotyczy to zwłaszcza zakażeń wywołanych przez szczepy oporne oraz tworzące biofilm. W takich wypadkach antybiotyki tracą swoją efektywność, podczas gdy fagi są jedynymi organizmami na Ziemi, które posiadają zdolność niszczenia struktur biofilmu.
Istotną różnicą pomiędzy tymi dwiema formami terapii jest jednak nie tylko sama skuteczność bakteriobójcza, ale także wpływ na organizm gospodarza. Antybiotyki działają szeroko i często niszczą również bakterie komensalne, co prowadzi do zaburzeń mikrobioty, wtórnych infekcji oraz pośrednich zaburzeń funkcjonowania układu immunologicznego. W naszych badaniach wykazaliśmy, że terapia fagowa działa znacznie bardziej selektywnie i nie wywołuje tych negatywnych efektów ogólnoustrojowych, co przekłada się na lepszą tolerancję terapii i mniejsze ryzyko działań niepożądanych.
Co więcej, bakteriofagi mają unikalną cechę, której nie posiadają antybiotyki, a mianowicie namnażają się wyłącznie w obecności wrażliwej bakterii. Oznacza to, że ich aktywność jest w pewnym sensie samoregulująca: gdy patogen zostaje wyeliminowany, liczba fagów naturalnie spada. Antybiotyki natomiast oddziałują niezależnie od obecności bakterii, co zwiększa ryzyko toksyczności i zaburzeń równowagi biologicznej organizmu.
Oczywiście fagoterapia nie jest rozwiązaniem uniwersalnym i nie zastąpi całkowicie antybiotyków. Jej skuteczność zależy od właściwego doboru fagów do konkretnego szczepu bakterii, co wymaga diagnostyki i zaplecza laboratoryjnego. Z tego względu obecnie najlepiej sprawdza się ona jako terapia spersonalizowana lub jako element terapii skojarzonej, w której fagi i antybiotyki wzajemnie się uzupełniają, zwiększając skuteczność leczenia i ograniczając ryzyko rozwoju oporności.
- Jakie - Pani zdaniem - mogą być potencjalne ryzyka i zagrożenia związane z terapią z zastosowaniem bakteriofagów?
- Jak każda forma interwencji terapeutycznej, również terapia z zastosowaniem bakteriofagów nie jest całkowicie pozbawiona potencjalnych ryzyk i ograniczeń. Większość z nich ma charakter możliwy do kontrolowania i wynika raczej z biologicznej złożoności tego podejścia niż z jego toksyczności. Z perspektywy moich badań oraz dostępnej literatury wynika, że kluczowe jest to, aby mówić o tych zagrożeniach w sposób rzetelny, ale jednocześnie proporcjonalny do rzeczywistego poziomu ryzyka.
Jednym z najczęściej dyskutowanych problemów jest wysoka specyficzność bakteriofagów. Choć stanowi ona ogromną zaletę z punktu widzenia precyzyjnego zwalczania patogenów, może być ograniczeniem klinicznym. Jeśli fag nie namnaża się na danym szczepie bakterii wywołującym zakażenie, terapia z pewnością okaże się nieskuteczna. Oznacza to konieczność bardzo dobrej diagnostyki mikrobiologicznej oraz dostępu do odpowiednio szerokich i dobrze scharakteryzowanych banków fagów.
Drugim potencjalnym zagrożeniem jest możliwość rozwoju oporności bakterii na fagi. Bakterie, podobnie jak w przypadku antybiotyków, posiadają mechanizmy obronne, takie jak modyfikacja receptorów powierzchniowych czy aktywacja systemów CRISPR-Cas. Nasze badania wskazują jednak, że dynamika tej oporności jest inna niż w przypadku antybiotyków, a co ważne, fagi również ewoluują. W celu przeciwstawienia się pojawiającej się oporności na fagi stosujemy zazwyczaj w terapii koktajle fagowe.
Z punktu widzenia immunologii potencjalnym ryzykiem, które często budzi obawy, jest reakcja układu odpornościowego na obecność fagów. Nasze badania, w tym te opublikowane w Frontiers in Immunology oraz Nature Communications, pokazują, że odpowiedź immunologiczna na fagi jest zazwyczaj łagodna i kontrolowana. Niemniej jednak przy długotrwałym lub powtarzanym podawaniu fagów może dochodzić do wytwarzania przeciwciał neutralizujących, które z czasem mogą obniżać skuteczność terapii. Nie jest to jednak zjawisko powszechne i w praktyce klinicznej można mu przeciwdziałać poprzez modyfikację schematów leczenia lub zmianę składu preparatu fagowego.
Kolejną kwestią jest bezpieczeństwo preparatów fagowych, a dokładniej ryzyko związane z ich jakością i standaryzacją. Bakteriofagi są produktem biologicznym, a więc wymagają bardzo rygorystycznych procedur oczyszczania, aby wyeliminować zanieczyszczenia, takie jak endotoksyny bakteryjne. Niewystarczająco oczyszczone preparaty mogłyby wywoływać reakcje zapalne, które nie są związane z samymi fagami, lecz z obecnością bakteryjnego materiału genetycznego, błon bakteryjnych czy bardzo toksycznego ich elementu zwanego lipopolisacharydem.
Istnieją także zagadnienia natury genetycznej, takie jak ryzyko przenoszenia genów między bakteriami za pośrednictwem fagów, zwłaszcza w przypadku fagów zdolnych do integracji z genomem bakteryjnym. Z tego względu w terapii wykorzystuje się przede wszystkim fagi ściśle lityczne, które nie integrują się z genomem bakterii. Odpowiednia selekcja i charakterystyka fagów znacząco minimalizuje to zagrożenie.
Wreszcie, nie można pominąć aspektów organizacyjnych i regulacyjnych. Brak jednolitych, międzynarodowych standardów rejestracji i stosowania fagów sprawia, że ich wprowadzenie do powszechnej praktyki klinicznej jest utrudnione. To jednak nie jest zagrożenie biologiczne, lecz systemowe, które moim zdaniem można szybko rozwiązać poprze wprowadzenie jednolitego prawodawstwa w całej UE.
Potencjalne ryzyka związane z terapią fagową są realne, ale w dużej mierze przewidywalne i możliwe do kontrolowania. Dotyczą one głównie doboru fagów, jakości preparatów, interakcji z układem odpornościowym oraz dynamiki ewolucyjnej bakterii. W świetle naszych badań oraz dostępnych danych nie są to zagrożenia, które powinny dyskwalifikować fagoterapię, lecz raczej obszary wymagające dalszych badań, standaryzacji i świadomego podejścia klinicznego.
- Jakie są największe wyzwania związane z prowadzeniem badań nad fagami i fagoterapią?
- Wyzwania, z jakimi mamy do czynienia na tych polach, mają charakter naukowy, technologiczny, regulacyjny i organizacyjny. Z mojej perspektywy, wynikającej z wieloletnich badań eksperymentalnych, największym wyzwaniem jest złożoność samego systemu biologicznego, w którym fagi, bakterie i organizm zwierząt/ludzi pozostają w dynamicznej, trójstronnej interakcji.
Jednym z podstawowych problemów badawczych jest wysoka zmienność i różnorodność bakteriofagów. Fagi są najliczniejszymi bytami biologicznymi na Ziemi, a każdy z nich różni się zakresem gospodarzy, dynamiką namnażania czy interakcjami z układem odpornościowym. To sprawia, że wyniki uzyskane dla jednego modelu bakteryjno-fagowego nie zawsze dają się łatwo przełożyć na inne chociaż podobne układy, a tym bardziej na warunki kliniczne. W praktyce oznacza to konieczność bardzo szczegółowej charakterystyki każdego faga wykorzystywanego w badaniach, co jest czasochłonne i kosztowne.
Kolejnym dużym wyzwaniem jest dobór odpowiednich modeli doświadczalnych. Badania in vitro, chociaż niezwykle cenne, nie oddają w pełni złożoności odpowiedzi immunologicznej organizmu. Z kolei modele zwierzęce, które pozwalają analizować interakcje fagów z układem odpornościowym w warunkach fizjologicznych, wiążą się z ograniczeniami etycznymi, logistycznymi i interpretacyjnymi. Różnice międzygatunkowe sprawiają, że nie wszystkie obserwacje można bezpośrednio ekstrapolować na organizm ludzki, co wymaga dużej ostrożności w formułowaniu wniosków.
Z punktu widzenia badań immunologicznych istotnym wyzwaniem jest rozróżnienie efektów wywołanych przez same fagi od efektów pośrednich, wynikających z eliminacji bakterii i uwalniania ich elementów do krwi. W naszych pracach wielokrotnie musieliśmy bardzo precyzyjnie projektować eksperymenty, aby oddzielić bezpośrednią reakcję układu odpornościowego na bakteriofagi od reakcji na zmiany w mikrobiocie lub na produkty rozpadu bakterii. Jest to kluczowe dla rzetelnej oceny bezpieczeństwa i mechanizmu działania fagoterapii.
Dużym wyzwaniem o charakterze technologicznym jest także standaryzacja wytwarzania i oczyszczania preparatów fagowych. W przeciwieństwie do klasycznych leków chemicznych, fagi są żywymi bytami biologicznymi, które mogą się namnażać, mutować i reagować na warunki środowiskowe. Zapewnienie powtarzalnej jakości, czystości i stabilności preparatów wymaga zaawansowanych procedur produkcyjnych oraz kontroli jakości, które wciąż są rozwijane i nie są jeszcze w pełni ujednolicone na poziomie międzynarodowym.
Nie mniej istotne są wyzwania regulacyjne i prawne. Obecne systemy rejestracji leków zostały zaprojektowane z myślą o substancjach chemicznych o stałym składzie, a nie o terapiach spersonalizowanych lub biologicznych, takich jak fagoterapia. To powoduje trudności w projektowaniu badań klinicznych, uzyskiwaniu zgód etycznych oraz wprowadzaniu fagów do rutynowego użycia medycznego. Dla badaczy oznacza to konieczność poruszania się w obszarze, w którym prawo nie zawsze nadąża za postępem nauki.
Wreszcie, istotnym, choć często niedocenianym wyzwaniem jest interdyscyplinarny charakter badań nad fagami. Skuteczne prowadzenie takich projektów wymaga ścisłej współpracy mikrobiologów, immunologów, bioinformatyków, klinicystów i specjalistów od technologii farmaceutycznych. Koordynacja tak różnych kompetencji, języków naukowych i metodologii jest trudna, ale jednocześnie absolutnie konieczna, aby badania nad fagoterapią mogły przechodzić z poziomu podstawowego do zastosowań klinicznych.
- Jakie dostrzega Pani perspektywy zastosowania bakteriofagów w walce z chorobami ludzi i zwierząt?
- Perspektywy zastosowania bakteriofagów w walce z chorobami ludzi i zwierząt oceniam jako bardzo szerokie i długofalowo niezwykle obiecujące, zwłaszcza w kontekście narastającego problemu antybiotykoodporności bakterii. Z moich badań oraz z analizy dostępnej literatury wynika, że bakteriofagi mają potencjał, aby stać się ważnym, a w niektórych obszarach wręcz kluczowym elementem nowoczesnej medycyny i weterynarii.
W medycynie człowieka najbardziej oczywistym kierunkiem rozwoju jest zastosowanie fagów w leczeniu zakażeń wywołanych przez biofilujace bakterie wielolekooporne, zwłaszcza tam, gdzie antybiotyki okazują się nieskuteczne lub powodują poważne działania niepożądane. Dotyczy to m.in. przewlekłych zakażeń ran, infekcji kości i stawów, zakażeń dróg oddechowych czy trudnych do leczenia infekcji szpitalnych. Nasze badania wskazują, że dzięki selektywnemu działaniu oraz unikaniu odpowiedzi ze strony układu immunologicznego fagi mogą być stosowane nie tylko w terapii „ostatniej szansy”, ale w przyszłości również jako element leczenia zakażeń oraz w profilaktyce.
Równie istotne są perspektywy wykorzystania fagów w terapiach skojarzonych, gdzie działają one wspólnie z antybiotykami. Takie podejście może zwiększać skuteczność leczenia, ograniczać dawki antybiotyków oraz zmniejszać presję selekcyjną sprzyjającą rozwojowi oporności. Z punktu widzenia immunologii szczególnie ważne jest to, że fagoterapia nie zaburza istotnie mikrobioty i nie destabilizuje układu odpornościowego, co czyni ją atrakcyjną alternatywą w długotrwałych terapiach.
W weterynarii i hodowli zwierząt perspektywy zastosowania bakteriofagów są jeszcze szersze. Fagi mogą być wykorzystywane zarówno w leczeniu infekcji u zwierząt towarzyszących i przemysłowej hodowli zwierząt, jak i w profilaktyce chorób zakaźnych wywoływanych przez bakterie, ograniczając konieczność masowego stosowania antybiotyków. Ma to ogromne znaczenie nie tylko dla zdrowia zwierząt, ale również dla zdrowia publicznego, ponieważ zmniejszenie zużycia antybiotyków w hodowli przekłada się na wolniejsze narastanie oporności bakterii przenoszonych na ludzi i przez ludzi.
Coraz większe zainteresowanie budzi również potencjał bakteriofagów jako narzędzi modulujących mikrobiotę. Zamiast całkowitego eliminowania bakterii, fagi mogą być wykorzystywane do precyzyjnego korygowania składu mikrobiomu, co otwiera nowe możliwości w leczeniu chorób, w których zaburzenia mikrobioty odgrywają istotną rolę. Z perspektywy immunologicznej jest to szczególnie interesujące, ponieważ mikrobiota i układ odpornościowy pozostają w ścisłej, dwukierunkowej relacji.
Warto również podkreślić potencjał bakteriofagów jako narzędzi diagnostycznych, badawczych oraz terapeutyczny w leczeniu wielu chorób, między innymi nowotworowych czy chorób neurodegeneracyjnych. Dzięki technice „phage display”, za którą w 2018 r. przyznano Nagrodę Nobla, jesteśmy w stanie na powierzchni kapsydu bakteriofaga prezentować różne białka, leki czy przeciwciała, które precyzyjnie trafiają do celów (np. komórki nowotworowej) i jak „koń trojański” niszczą je.
Biorąc pod uwagę nasze dotychczasowe wyniki oraz tempo rozwoju tej dziedziny badań, uważam, że bakteriofagi mają realną szansę stać się integralnym elementem strategii „One Health”, łączącej zdrowie ludzi, zwierząt i środowiska.
- Co sprawiło Pani i zespołowi najwięcej satysfakcji podczas badań?
- Ważna była dla mnie satysfakcja płynąca z pracy zespołowej. Badania nad fagami są z natury interdyscyplinarne i wymagają ścisłej współpracy osób o bardzo różnych kompetencjach. Fakt, że udało się zbudować zespół, który potrafił połączyć wiedzę z dziedzin takich jak mikrobiologia, immunologia i badania in vivo w spójną narrację naukową, był dla mnie osobiście jednym z największych osiągnięć. Wspólne pokonywanie trudności eksperymentalnych i interpretacyjnych oraz publikowanie wyników w uznanych czasopismach dawało poczucie, że wykonana praca jest doceniana również przez środowisko międzynarodowe.
Szczególną satysfakcję przynosiły mi osobiście także momenty, w których nasze wyniki (jak mi się wydaje) zmieniały sposób myślenia o bakteriofagach, że nie są to tylko narzędziach do eliminacji bakterii, ale są to biologiczne czynniki wchodzące w subtelne interakcje (szczególnie z układem odpornościowym) i przynoszące organizmowi wiele korzyści. To przesunięcie perspektywy - od prostego „zabijania bakterii” do rozumienia fagów jako elementu złożonego ekosystemu - było dla mnie intelektualnie bardzo inspirujące.
Największą satysfakcję dawało mi poczucie, że nasze badania nie pozostają wyłącznie na poziomie teorii, lecz przybliżają fagoterapię do bezpiecznego i świadomego zastosowania w praktyce.
- Dziękuję za rozmowę!
