Фаги, уничтожающие бактерии и оснащенные системой CRISPR, разрушающей ДНК, по-видимому, помогли излечить очень тяжелую инфекцию, вызванную антибиотикорезистентным штаммом E. coli.
Инфекция развилась через несколько месяцев после того, как 65-летнему мужчине была проведена пересадка почки. Течение периода после трансплантации осложнялось рецидивирующей бактериемией, вызванной E. coli, осложненными инфекциями мочевыводящих путей и некротизирующим пиелонефритом трансплантата. Через семь месяцев после трансплантации внутрибрюшное образование, происходящее из стенки мочевого пузыря и простаты, прогрессировало до обширного экзофитного кожного поражения. Обычные методы лечения, включая антибиотики, не помогли избавиться от инфекции, поэтому врачи обратились с просьбой разрешить им попробовать экспериментальное лечение фагами, разработанное датской компанией SNIPR.
Уже через неделю после начала лечения открытые раны начали заживать, а размер образования уменьшился вдвое — с 0,74 литра до 0,37 литра. За 11 дней до начала фаговой терапии мужчине был назначен новый коктейль из более мощных антибиотиков и других препаратов, поэтому неясно, была ли именно фаговая терапия ключевым фактором. «Возможно, фаги в сочетании с антибиотиками дали такой синергетический эффект», — говорит Эрик ван дер Хельм из SNIPR, один из авторов статьи, описывающей этот случай. Бактерии могут образовывать плотные биопленки в которые антибиотикам трудно проникнуть, но предыдущие исследования SNIPR показали, что вирусы, вооружённые CRISPR, способны уничтожать бактерии в биопленках. Таким образом, разрушая биопленки, фаги, возможно, повысили эффективность антибиотиков, полагает ван дер Хелм. «Но мы это не проверяли».
Вирусы, поражающие бактерии, распространены повсеместно, более того, считается, что бактериофаги с огромным отрывом являются самыми многочисленными биологическими объектами на Земле. В настоящее время их широко применяют в пищевой промышленности для уничтожения бактерий, способных вызывать пищевые отравления, однако их использование для лечения бактериальных инфекций по-прежнему остается редким явлением, отчасти из-за времени и затрат, связанных с выделением фагов, способных уничтожать конкретные бактерии, вызывавшие инфекцию. Однако ряд компаний по всему миру надеется изменить эту ситуацию. Они модифицируют фаги, чтобы сделать их более эффективными, оснащая их системами CRISPR. CRISPR наиболее известен как инструмент для редактирования генов, но в бактериях он эволюционировал как средство защиты от вирусов, позволяя бактериям нацеливаться на конкретные последовательности ДНК в фагах и уничтожать их. Теперь микробиологи меняют ситуацию на противоположную, оснащая вирусы системами CRISPR, которые разрушают определенные фрагменты бактериальной ДНК.
«Первоначальный план компании SNIPR заключался в том, чтобы специфически воздействовать на штаммы E. coli, устойчивые к антибиотикам, — рассказывает ван дер Хельм. — Но затем мы поняли, что любой штамм E. coli представляет проблему, как только попадает в кровоток». Поэтому компания разработала «коктейль» из модифицированных фагов, названный SNIPR001, который обладает большей эффективностью, чем фаги дикого типа, и способен уничтожить 90% всех штаммов E. coli. Этот препарат можно принимать перорально для воздействия на E. coli в кишечнике, вводить внутривенно или наносить непосредственно на инфицированные раны.
Некоторые методы лечения рака повышают риск развития инфекций кровотока, вызванных E. coli. В настоящее время в США проводится клиническое испытание фазы II, цель которого — выяснить, позволяет ли снижение уровня E. coli в кишечнике с помощью препарата SNIPR001 уменьшить риск таких инфекций. В США врачи могут запросить применение экспериментальных методов лечения на основе «исключительного разрешения», как это произошло в случае с 65-летним мужчиной, которому препарат SNIPR001 вводили внутривенно и непосредственно на раны. По словам ван дер Хелма, на основании одного-единственного случая нельзя делать окончательных выводов. «Именно поэтому мы стремимся более тщательно изучить этот вопрос в ходе клинических испытаний». Тем временем компания SNIPR уже получила ещё 12 запросов на применение препарата по программе «сострадательного использования».
