Isabelle Holdawayが肺移植後に深刻な細菌感染症を発症したとき、彼女には治療の選択肢がほとんどありませんでした。 感染は彼女の体全体に広がり、抗生物質に耐性がありました。 しかし、バクテリアを殺す遺伝子操作されたウイルスのおかげで、彼女は驚くべき回復を遂げました。
イザベルホールドアウェイの物語
Isabelle Holdawayは、嚢胞性線維症のために肺移植を受けたとき、15歳でした。 臓器移植では、患者が免疫系を抑制する薬を服用する必要があるため、ホールドアウェイは感染症にかかりやすかった。 医者は彼女がすでに持っていたと信じています マイコバクテリウムアブセサス それは嚢胞性線維症の患者の間で一般的であるため、彼女のシステム内の細菌。
免疫抑制剤は、バクテリアが彼女の体の中で制御不能に成長するのを許しました。 彼女は胸、肝臓、胴体、その他の体の部分に重篤な感染症を発症しました。 感染症は抗生物質に耐性があったため、英国のグレートオーモンドストリート病院の医師は、回復の見込みがほとんどない緩和ケアのために彼女を自宅に送りました。
Holdawayの母親は、オンラインで治療オプションを調査し、発見しました ファージ療法. ファージはバクテリアを殺すことができるウイルスであり、研究者は長年それらを実験してきました。 ホールドアウェイは、彼女の命を救った実験的なファージ治療を受けました。
ファージがバクテリアを殺す方法
バクテリオファージまたはファージは、細菌を殺すことができるウイルスです。 それらは異なる形状とサイズを持っていますが、ファージはDNAまたはRNAのいずれかを持つ傾向があります。 1900年代に発見されたファージは、コレラなどの細菌感染症の治療に役立ちました。 しかし、1928年のペニシリンの発見は、抗生物質が普及するにつれて、ファージから焦点を移しました。
ファージはウイルスであるため、宿主に感染しないと繁殖できません。 バクテリオファージは、細菌に感染するための2つの一般的なプロセスに従う傾向があります。溶菌サイクルと溶原サイクルです。 の中に 溶菌サイクル、ファージはバクテリアに感染し、細胞を乗っ取り、細胞が溶解するか破裂するまで、それらを使用してさらにファージを作ります。
の中に 溶原サイクル、ファージは細菌に感染し、それらのDNAを細菌の遺伝情報に挿入し、細胞は細胞分裂中にDNAを含みます。 このファージDNAの断片はプロファージと呼ばれます。 それは活性になり、溶菌サイクルを開始するファージを作ることができます。
ただし、ファージは非常に特異的であることに注意することが重要です。 これは、それぞれの種類が異なる種類の細菌に感染することを意味します。 単一のファージは、ある種のバクテリアにのみ作用し、他の種には作用しない可能性があります。
ティーンエイジャーを救ったファージ
ホールドアウェイの母親がファージ療法に気付いた後、グレートオーモンドストリート病院の医師 ピッツバーグ大学のRebekahDedrickとGrahamHatfullとつながり、 ファージ。 学部研究コースである科学教育同盟のファージハンターがゲノミクスと進化科学を進歩させる（SEA-PHAGES）プログラムは、コレクションをまとめるのに役立ちました。 多くのファージは、土を掘るだけで発見されました。
ピッツバーグ大学の研究者たちは実験用のファージを持っていましたが、どれが実際に殺すのかはわかりませんでした。 マイコバクテリウムアブセサス ホールドアウェイに感染した細菌。 彼らは何週間もかけてバクテリアを増殖させ、さまざまなファージで処理しました。 2018年、彼らがマディと呼んだバクテリオファージは、ペトリ皿のバクテリアを殺しました。
マディは重要な発見でしたが、研究者たちはバクテリアがファージにも耐性を持つようになる可能性があることを知っていました。 彼らは、溶菌サイクルを使用してティーンエイジャーの感染症を治療できる複数のファージを見つけたいと考えていました。 数ヶ月後、彼らはファージZoeJとBPもバクテリアに影響を与える可能性があることを発見しました。 チームは、ZoeJとBPを遺伝子組み換えして、溶原性ではなく溶解性にする必要がありました。 彼らは、ホールドアウェイのためにこれら3つのファージのドラッグカクテルを作成しました。
ファージ治療
ピッツバーグ大学の研究者たちは、ファージカクテルをロンドンのグレートオーモンドストリート病院に出荷しました。 この時点で、ホールドアウェイの感染は広がり続けており、彼女は1％の確率で生存していました。 病院の医師は彼女にファージのIVを与え、軟膏にいくつか使用し、それを彼女の皮膚に塗布しました。
ホールドアウェイは9日後に退院することができました。 手首の傷はなくなり、皮膚は改善し、肝臓は良くなりました。 彼女は今日もファージ療法を受け続けています。 医者は彼女が持っていたと述べた 「副作用はほとんどありません」 ファージから。 しかし、研究者たちは現時点でそれを完全な治療法と呼ぶことを躊躇しています。
他の人は過去にファージ療法で治療されたことがありますが、ホールドアウェイのケースをユニークにしているのは、遺伝子操作されたバクテリオファージの使用です。 研究者たちはファージの遺伝子を削除し、新しい遺伝子を追加しませんでした。
ファージセラピーの未来
科学者たちは、バクテリオファージ療法を細菌感染症の効果的な治療法としてサポートする前に、大規模な臨床研究を見たいと考えています。 Holdawayのような事例は希望を与えますが、ファージがすぐに地元の薬局で販売されるには十分ではありません。
研究者たちはまた、ファージ療法は非常に特異的であると警告しています。 ホールドアウェイの体内の感染を殺したファージは、異なる菌株の患者には効きませんでした。 関心があるにもかかわらず、ファージライブラリーは細菌用に存在するものと比較してまだ比較的小さいです。 それらが受け入れられた治療になるためには、もっと多くの研究が行われなければならないでしょう。
ファージ対。 抗生物質
ファージ研究者に希望を与えるものの1つは、激化することによる彼らの分野への関心の高まりです。 抗生物質耐性 世界中で。 以前は1つの抗生物質で治療されていた感染症が、現在では複数の薬剤に耐性を示しています。 しかし、ファージは治療法として使用するのは簡単ではなく、複数の課題があります。 たとえば、各タイプのバクテリアを殺すことができる適切なファージを分離して見つけるには時間がかかります。
従来の抗生物質の代わりにファージを使用することには利点があります。 ファージは人間の細胞を攻撃せず、バクテリアに非常に特異的です。 それらは腸内細菌叢を破壊せず、典型的な抗生物質のような消化器系の問題を引き起こしません。 ファージは抗生物質耐性菌にも作用し、細胞が破壊されるため、バクテリオファージに対する耐性を発達させるのは困難です。 ファージセラピーは、将来の個別化治療として大きな期待が寄せられています。