Fágterápia

Bizonyos vírusok a betegségek bakteriális kórokozóinak elpusztításával támogatják a szervezet immunrendszerét. Ezek a bakteriofágok többek között a nyálkahártya váladékában vadásznak a mikrobákra. Habár a vírusok nem képesek aktív mozgásra, és a zsákmányuk önálló felkutatására, nem csak a diffúzió általi véletlen mozgásra hagyatkoznak. Vadászatuk sikerét úgy növelik, hogy újra és újra rövid ideig a nyálkahártya váladékának fehérjéihez kapcsolódnak. Ezt a vadászati technikát genetikai változásokkal még inkább optimalizálni lehetne annak érdekében, hogy például cisztás fibrózis esetén a nyálkahártya-fertőzések fágterápiával jobban kezelhetőek legyenek, olvasható a Proceedings of the National Academy of Sciences-ben.

Alacsony bakteriális sűrűségnél, vagy sok különféle baktériumfajta esetén kicsi annak a valószínűsége, hogy a fág kizárólag passzív diffúzióval rátaláljon  zsákmányára. Ilyen körülmények között egy „szubdiffúz” mozgás előnyösebb: hosszabb ideig egy helyen maradva több idő jut a zsákmány megtalálására, mondja Jeremy Barr (San Diego State University, USA). A kutatócsoportnak egy speciális biochip segítségével sikerült a fágok mozgását láthatóvá tenni a váladékban. A parányi kultúrát tartalmazó tégelybe emberi tüdősejteket raktak, amelyek folyamatosan nyákot termeltek, amit aztán a keresztüláramló tápoldattal elszállítottak. Ehhez a kultúrához E. coli baktériumokat, és T4-fágokat adtak, melyek elkapták, és elpusztították a baktériumokat. A fágokat aranyrészecskékkel jelölték meg, hogy a helyváltoztatásuk egy speciális mikroszkóppal nyomon követhető legyen.

Az így megfigyelt mozgás, nem passzív diffúzió volt, ami a mikroszkopikus részecskékre jellemző Brown-mozgásnak felel meg. A vírusok sokkal inkább egy szaggatott mozgásmintát mutattak. Ez azáltal alakult ki, hogy a fágok a vírusburok úgynevezett Hoc-fehérjéivel újra és újra rákapcsolódtak a nyákban található fehérjékre. Ezzel ellentétben a genetikailag módosított, Hoc-fehérje nélküli T4-fágoknál csak véletlenszerű, diffúz mozgás volt megfigyelhető. A két fágtípus vadászati sikere egyértelműen különbözött: azáltal, hogy a passzív mozgás mellett a fehérjékhez kapcsolódva is képesek voltak a helyváltoztatásra, a baktériumszám megtizedelése 4000-szeresére emelkedett. Nagyon magas baktériumkoncentrációnál csökkent ez a hatás.

A kutatók szerint ezek az eredmények fontosak lehetnek egy hatékony fágterápia kidolgozásához, amikor is antibiotikumok helyett fágokat használnak a baktériumok elpusztítására. Ez lehetne például a légúti fertőzések kezelésének egy alternatív formája a rezisztens kórokozókkal szemben a cisztás fibrózisban szenvedő betegeknél.

Forrás: Wissenschaft aktuell