Die Lösung gegen Superbugs?

Anonim

Isabelle Holdaway, eine 17-jährige britische Teenagerin, hat sich von einer Infektion erholt, die nicht mit Antibiotika behandelt werden kann, und befindet sich dank einer experimentellen Behandlung mit gentechnisch veränderten Bakteriophagenviren im Endstadium: Es ist der erste Fall in der Welt der therapeutischen Anwendung von Viren, der Sie nutzen Bakterien für ihren Fortpflanzungszyklus, angetrieben von Menschen mit genetischer Bearbeitung.

Postoperative Komplikationen. Das Mädchen mit Mukoviszidose riskierte das Sterben, nachdem eine doppelte Lungentransplantation, die für den fast vollständigen Kompromiss ihrer Atmungsorgane erforderlich war, die Ausbreitung einer antibiotikaresistenten Infektion auf der Basis von Mycobacterium abscessus-Bakterien in ihrem Organismus begünstigt hatte .

Eine Woche nach der Transplantation, im September 2017, infizierte der Superbug der gleichen Gattung wie das Tuberkulose-Bakterium Wunden, breitete sich in der Leber aus und bildete geschwollene Knötchen auf der Haut des Mädchens. Nach neunmonatiger Behandlung im Great Ormond Street Hospital in London wurde Isabelle zur Palliativversorgung nach Hause geschickt.

Die letzte Karte (gewinnt). Die Idee, den Phagenweg gegen Superbugs zu versuchen, ist Isabelles Mutter, Jo, zu verdanken, die auf einen Artikel stieß, der von "Virus gegen Bakterien" sprach, während sie verzweifelt nach alternativen Wegen suchte. Auf ihren Vorschlag hin kontaktierte Helen Spencer, die Kinderärztin des Mädchens, die erfahrensten Kenner dieser Viren, die einen Phagencocktail zur Heilung dieser Art von Infektion entwickelten, der teilweise so konstruiert war, dass er schneller und besser reagieren konnte wirksam.

Nach einigen Monaten der Infusionen heilten Isabelles Wunden fast vollständig und das Mädchen führte ein normales Leben: Darüber hinaus hatten die Behandlungen keine Nebenwirkungen, wie aus den in Nature Medicine veröffentlichten Forschungsergebnissen hervorgeht.

Bakteriophagenvirus und Antibiotikaresistenz Helen Spencer, Graham Hatfull mit Isabelle Holdaway und Mutter Jo. | Helen Spencer über Science Magazine

Manchmal kommen sie zurück. M. abscessus und andere Bakterien besiedeln die dicken Schleimschichten, die sich in den Atemwegen von Patienten mit Mukoviszidose wie Isabelle ansammeln. Bakteriophagen- oder Phagenviren greifen einzelne Bakterienzellen an und zerstören sie. Ihr therapeutisches Potenzial ist seit einem Jahrhundert bekannt. Sie blieben jedoch aufgrund des Aufkommens von Antibiotika lange im Hintergrund. Jetzt, da die Welt mit Antibiotikaresistenzen zu kämpfen hat, sind sie dank genetischer Bearbeitung in verbesserter Form aus der Schublade aufgetaucht.

Auswahl und Retusche. Die Phagen wirken sehr gezielt, und es ist eine schwierige Aufgabe, diejenigen zu finden, die in der Lage sind, einen bestimmten Stamm von Superbug zu neutralisieren. Die Entwicklung des Cocktails, der Isabelle rettete, dauerte drei Monate und die Erfahrung von Graham Hatfull, einem Wissenschaftler an der Universität von Pittsburgh in Pennsylvania, einem der führenden Experten für Bakteriophagenviren. Hatfull suchte nach geeigneten, indem er eine Sammlung von über 15.000 Phagen konsultierte, die zu den größten der Welt gehören und von Hunderten von Studenten für Bildungs- und Forschungszwecke verwendet wurden.

Er fand drei, die beschlossen, einen Cocktail zu mischen, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sich eine Resistenz gegen die Infektion entwickelt. Zwei von ihnen waren jedoch gemäßigte Phagen, die mit Genen ausgestattet waren, die ihre tödliche Wirkung einschränken. Um sie in echte "Bakterienkiller" zu verwandeln, entfernte Hatfull repressive Gene mit einer Gentechnik.

Die Heilung. Im Juni 2018 erhielt Isabelle die erste Infusion. Nach 72 Stunden begannen die Wunden zu heilen. Nach sechswöchiger intravenöser Behandlung alle 12 Stunden waren die Anzeichen einer Leberinfektion verschwunden. Seitdem ist es eine allmähliche, aber kontinuierliche Genesung: Das Mädchen wird immer noch wegen eines letzten bakteriellen Knotens behandelt, ist aber wieder zur Schule gegangen, hat wieder an Gewicht zugenommen, eine Teilzeitstelle angetreten und ein Lizenzstudium begonnen. Wissenschaftler glauben, dass es die Infektion vollständig ausrotten wird.

Image Eine Ansammlung antibiotikaresistenter Superbugs: In Zukunft werden personalisierte Behandlungen gegen tödliche Infektionen durch automatische Suche in riesigen virtuellen Datenbanken für die Präzisionsmedizin verbessert. | Shutterstock

Hoffnungen und Vorbehalte. Die Autoren der Studie weisen darauf hin, dass die bei Isabelle angewendete Behandlung für Bakterien verschiedener Stämme oder bei anderen Personen unwirksam sein könnte, die Studie jedoch Hoffnungen auf solche Behandlungen gegen andere Mykobakterien weckte, auf die auch andere Bakteriophagen in der Sammlung abzielen von Hatfull.

Bakteriophagenviren könnten bei der Behandlung von Antibiotika-resistenten Formen der Tuberkulose eingesetzt werden, obwohl andere Phagentests an Mäusemodellen mit Tuberkulose nicht zu den gewünschten Ergebnissen geführt haben. Das TB-Bakterium lebt tatsächlich in den Zellen, wo vermutet wird, dass die Phagen nicht eintreten können, während der M. abscessus meist außerhalb der Zellen lebt.

Ein langer Weg. Darüber hinaus ist das von Isabelle Holdaway ein einziger Therapieerfolg: Ein anderes Mädchen aus demselben Krankenhaus und mit derselben Infektion starb, bevor es die Behandlung erhalten konnte, und um die Wirksamkeit der Behandlung zu überprüfen, sind Studien an einer größeren Anzahl von Patienten erforderlich. Derzeit laufen mindestens drei klinische Studien zur Verwendung von Bakteriophagen bei der Behandlung verschiedener antibiotikaresistenter bakterieller Infektionen.