Вирусы, которые за нас

Фото предоставлено пресс-службой холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех

Руководитель проектного офиса «Развитие бактериофагов» НПО «Микроген» (входит в холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех) Александр Жарников ответил на главные вопросы о бактериофагах — вирусах, которые уничтожают бактерии. Препараты на основе бактериофагов не имеют побочных эффектов и не опасны для полезной микрофлоры человека. В случае невосприимчивости бактерии к антибиотику бактериофаг может стать единственным способом спасти человека от инфекционного заболевания.

- Какой вклад в решение проблемы антибиотикорезистентности вносят бактериофаги?

- Антибиотикорезистентность (невосприимчивость бактерий к антибиотикам – ред.) – одна из ключевых проблем здравоохранения в планетарном масштабе. Об этом открыто заявляет ВОЗ, о ней постоянно говорят врачи-инфекционисты. Все больше людей, которые столкнулись с инфекционными заболеваниями, знают об этой проблеме не понаслышке. Бактериофаги – очень хороший дополнительный инструмент, который врачи применяют тогда, когда все средства борьбы с инфекцией уже задействованы, а болезнь не отступает. В таких случаях фаги становятся единственным средством лечения. При этом, говорить о том, что бактериофаги могут стать альтернативой антибиотикам, нельзя. Их в принципе нельзя сравнивать – в силу различий в их природе и принципах действия. Здесь я бы добавил, что России очень повезло с бактериофагами, их производят уже более 80 лет. Первое описание крупномасштабного применения бактериофагов приходится на 1939-1940гг. А в дни Сталинградской битвы, советский микробиолог и эпидемиолог Зинаида Ермольева спасла бактериофагами порядка 50 тысяч жизней.

- Что же такое бактериофаги и как они действуют против бактерий?

- Бактериофаг считается самым многочисленным живым микроорганизмом на земле. Кстати, то же самое можно сказать и о бактериях. Каждой бактерии соответствует свой бактериофаг. То есть, своя вирусная частица, которая поддерживает природный баланс на планете Земля, уничтожая «свой» вид бактерий. Бактериям стафилококка, к примеру, противостоит стафилококковый бактериофаг. Это уникальное природное явление, которое в корне отличается от механизма действия антибиотика. Антибиотик – синтетический препарат, и его действие больше похоже на ковровую бомбардировку организма. Помимо патогенных бактерий, действующее вещество антибиотика наносит колоссальный удар и по полезной микробиоте. До избирательности фагов антибиотикам невероятно далеко.

Александр Жарников. Фото предоставлено пресс-службой холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех

- В каких областях медицины сейчас применяют бактериофаги?

- Все заболевания, вызываемые бактериальной инфекцией, можно лечить бактериофагами, начиная от банальных насморка или диареи бактериальной этиологии и заканчивая такими тяжелыми состояниями, как сепсис.

- Включаются ли бактериофаги в протоколы лечения заболеваний, вызываемых бактериями? И какие это заболевания?

- Бактериофаги как средства лечения включены в Федеральные клинические рекомендации по антимикробной терапии и профилактике инфекций почек, мочевыводящих путей, мужских половых органов, острого синусита, а в клинические рекомендации по лечению сальмонеллеза и дизентерии фаги включены как меры специфической профилактики. Во время наводнений на Дальнем Востоке «Микроген» активно поставлял бактериофаги в пострадавшие регионы. Наши лекарства выдавались населению для профилактики дизентерии и других инфекционных заболеваний, которые возникают в районах, куда приходит «большая вода».

- В каких направлениях движется прогресс в области использования бактериофагов?

- Я бы выделил два основных. Первое – научное. За последние десятилетия мировое научное сообщество стало лучше понимать природу бактериофагов, их свойства. Изучается геном бактериофага, механизм взаимодействия вирусной частицы с бактериальной клеткой. Второй важнейший вектор — это развитие промышленного производства. Прогресс в этой области дал возможность применять новые методы селекции бактериофагов, а также фильтрации, очистки, контроля качества готового препарата. Процессы производства автоматизированы, а значит более понятны и контролируемы на любых стадиях. Бактериофаги, которые «Микроген» выпускает сегодня, в корне отличаются от тех, что производились на более ранних этапах развития нашего предприятия. По чистоте и качеству препарата, по количеству и эффективности вирусов современные лекарства намного сильнее всех своих предшественников.

- Сложно производить бактериофаги?

- Очень непросто, потому что мы имеем дело с живыми микроорганизмами. Производство бактериофагов — наукоемкий процесс: около 80% времени мы тратим на селекцию бактериофагов, на сбор данных о бактериальном пейзаже в масштабах всей страны, изучаем свежие штаммы бактериальных возбудителей и, наконец, подбираем к ним актуальные бактериофаги. Эта часть работы невероятно важна, потому что бактерии постоянно мутируют, бактериофаги меняются вслед за ними, и наша задача — постоянно находить наиболее актуальные и эффективные варианты фагов.

Что касается непосредственно производства, то «Микроген» сегодня располагает всеми возможностями для выпуска качественной продукции в наиболее эффективных и востребованных лекарственных формах.

- В какой области медицины бактериофаги применяются наиболее активно?

- Я бы выделил внутрибольничные инфекции и хронические состояния у людей с инфекционными заболеваниями. Также следует сказать о тех случаях, когда инфекционные заболевания сопутствуют другими патологиям, например раку, диабету… Очень часто у таких пациентов развивается полирезистентность к антибиотикам. Часто именно она становится непосредственной причиной смерти человека. По данным ВОЗ около 80% летальных исходов в реанимации связаны с сопутствующими инфекциями. Полирезистентные инфекции не поддаются практически никакому лечению. Единственным шансом спасти жизнь больного остается бактериофаг. И зачастую врачи с его помощью побеждают.

- Можно ли сегодня создать на основе бактериофага препарат, который бы избавлял человека от любого заболевания, возбудителем которого является бактерия?

- Теоретически — да, это возможно для большинства бактерий. Микромир это, без преувеличения, целая вселенная. И человек еще очень далек от полного понимания ее законов. Тем не менее, согласно теории микробиологии, для каждого человека можно подобрать индивидуальный наиболее эффективный бактериофаг - и «Микроген» уже двигается по пути персонализированной медицины. Мы проводим исследования и надеемся, что в течение десяти лет научимся быстро подбирать и производить препараты для конкретного человека, персонализированные под конкретный вид бактерий.

- Как бактериофаг ведет себя в организме, если его ввели не для лечения, а для профилактики. То есть в тех случаях, когда человек еще не заражен бактериальной инфекцией. Кого убивает вирус в таком случае?

- Жизненный цикл бактериофага, как и любого другого вируса, подчинен лишь одной цели — реплицироваться, то есть, создать себе подобных. Сделать это он может лишь одним способом — прикрепиться к бактерии и внедрить в нее свой геном. После этого произойдет лизис, уничтожение бактериальной клетки. Причем фага «интересует» только единственный вид бактерий, другие бактерии вирус никогда не увидит. Ну а если, как вы говорите, «своих» бактерий нет, то вирус выводится из организма естественным путем.

Возможно, такие вопросы, как ваш, задаются потому, что люди не до конца понимают природу бактериофагов. Дело в том, что они — повсюду, в том числе в нашем организме. Если, к примеру, на слизистой глотки присутствует определенное количество бактерий стафилококка, то рядом — всегда стафилококковый бактериофаг. Но в большинстве случаев его недостаточно для того, чтобы остановить развитие инфекции. Вот почему так важно искать и подбирать наиболее активные штаммы фагов, отличающиеся высокой вирулентностью. Своевременное применение бактериофага очень быстро повышает концентрацию фагов в организме человека на несколько порядков. И эта, без преувеличения, армия, действительно может помочь организму быстро справиться с болезнью. Никаких побочных эффектов у бактериофагов нет. Более того, не зафиксировано ни одной нежелательной реакции за всю историю применения фагов в нашей стране, а это более 80 лет!

Фото бактериофага в электронный микроскоп. Фото предоставлено пресс-службой холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех

- Чтобы начать принимать бактериофаги, нужно пройти тест на чувствительность микрофлоры. Насколько доступна сегодня эта услуга?

- Многие лаборатории предлагают пациентам, помимо определения вида бактерий в биоматериале, провести исследование на антибиотикорезистентность: смотрят, как микрофлора откликается на широко распространенные виды антибиотиков. Точно так же можно проверить, будут ли эффективно уничтожать бактерию фаги. Определение чувствительности – очень важный процесс. Имея результат такого теста, врач сможет более точно назначить тот препарат бактериофага, который достоверно сработает.

- Видите ли вы сегодня перспективы выхода на международный рынок?

- Начну издалека. Исторически сложилось, что СССР стал единственной страной в мире, которая не отказалась от применения бактериофагов после появления антибиотиков. Бактериофаги применялись очень активно еще и в ветеринарии. Наши терапевтические лекарственные средства зарегистрированы в Киргизии, Узбекистане, Белоруссии, Казахстане. «Микроген» имеет планы выхода на некоторые европейские рынки. Интерес к бактериофагам сегодня очень большой.

- В чем преимущества бактериофагов?

- Прежде всего, в их таргетности. Бактериофаг активен только в отношении бактерии «своего» вида. После того, как бактериофаг уничтожит все бактерии в организме, он выводится естественным путем. Бактериофаг не влияет на микробиоту человека, не приводит к дисбактериозам. Бактериофаг абсолютно безопасен, у него нет побочных эффектов, его можно назначать даже новорожденным. Учитывая особый статус безопасности бактериофагов, довольно большой спектр этих препаратов можно свободно продавать в аптеках без рецепта. Но самолечение – вещь опасная. Перед применением нужно проконсультироваться с врачом.

- Где можно получить фаготерапию?

- Везде, где возникнет такая необходимость. Мы давно и активно работаем с российскими врачами: проводим обучение, читаем лекции. Многие врачи уже применяют фаготерапию в своей практике.

- Закупают ли бактериофаги для регионов?

- Закупают. В основном в случаях, когда возникают серьезные проблемы с внутрибольничными инфекциями. Кроме того, как я уже говорил, регионы закупают бактериофаги в больших количествах во время ЧП и стихийных бедствий, вызванных наводнениями. В этих случаях фаги выступают едва ли не единственным эффективным средством профилактики инфекционных эпидемий.

- Растет ли интерес к бактериофагам на фоне антибиотикорезистентности?

- Растет не только интерес (причем, во всем мире) — интенсивно растут и продажи бактериофагов. Кроме того, быстро растет число патентов, имеющих отношение к бактериофагам. Спрос действительно огромный.

- Бывает ли так, что в случае возможности назначения и антибиотика, и бактериофага, специалисты делают выбор в пользу бактериофага?

- Чтобы ответить на этот вопрос максимально точно и правильно, нужно вернуться к столетней истории антибиотиков. Когда их только начали применять, эффективность была стопроцентная! Но за эти сто лет бактерии научились «работать» с антибиотиками, научились от них защищаться. За последние 25 лет, несмотря на прогресс в других областях медицины и фармацевтики, не было создано ни одной новой группы антибиотиков. Бактерии, при этом, продолжали учиться защищаться. А врачи — продолжают назначать антибиотики. Если раньше это было простое и зачастую правильное решение, то сегодня во многих случаях оно уже не срабатывает. С нарастанием проблемы антибиотикорезистентности врачи осознали необходимость поиска альтернативных методов лечения. Интерес медиков к бактериофагам стабильно растет, так же, как и осведомленность. Думаю, в скором времени практически все врачи будут знать, что для лечения каждого конкретного пациента есть альтернатива антибиотикам. Пока же, надо признать, врачи идут по пути фаготерапии, когда все средства исчерпаны. Но и это тоже хорошо, потому что у врачей есть дополнительный инструмент, которым они могут спасти пациента.

- Пациенты в курсе возможностей бактериофагов?

- С ростом доступа к информационному пространству все больше людей ищут в интернете возможные дополнительные лекарства, средства лечения. И здесь мы активно работаем в продвижении бактериофагов, в просвещении и врачей, и населения о том, как это работает, говорим о возможностях фаготерапии и безопасности фаготерапии. Говорим о том, что у нас есть настоящие лекарственные препараты, зарегистрированные в России.

- Известно, что бактериофаги включили в стратегию по предотвращению распространения антибиотикорезистентности в России. Как это отражается на развитии технологий поиска, выращивания, производства бактериофагов?

- В 2020 году компания «Микроген» открыла в Уфе биологический ресурсный бактериофаговый центр, основная задача которого – мониторинг бактериального пейзажа на территории Российской Федерации. Центр непрерывно собирает свежевыделенные штаммы на всей территории России, анализирует бактерии, подбирает к ним бактериофаги. Набирается серьезная научная статистика. Дорабатываются имеющиеся и разрабатываются новые методы селекции бактериофагов.

Бактериофаги, так же, как и бактерии, мы можем получать из сточных вод, из луж, из озер, из различных природных источников, где они циркулируют. Холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех ставит перед нами задачу по созданию бактериофаговых коктейлей, наиболее эффективных в отношении массы бактерий, которые циркулируют на территории Российской Федерации с дальнейшим включением их в производство лекарственных препаратов.

Мы активно сотрудничаем с научными институтами и лечебными учреждениями: разрабатываем схемы фаготерапии, исследуем антибиотикорезистентные инфекции, в первую очередь внутрибольничные, активно собираем их свежевыделенные штаммы, исследуем, подбираем к ним бактериофаговые коктейли. Кроме того, мы очень внимательно наблюдаем за применением бактериофагов в разных лечебных учреждениях и при разных инфекциях.

Если говорить о ключевых разработках, близких к завершению и выпуску готового препарата, то мы близки к началу полноценных клинических исследований бактериофага ацинетобактера (Acinetobacter baumannii) — это сложная, многообразная бактерия, вызываемое ею инфекционное заболевание плохо поддается лечению, так как возбудитель быстро подстраивается под антибиотики и становится резистентным.