Isabelle Holdaway bir akciğer naklinden sonra ciddi bir bakteriyel enfeksiyon geliştirdiğinde, tedavi için çok az seçeneği vardı. Enfeksiyon vücuduna yayıldı ve antibiyotiklere dirençliydi. Ancak bakterileri öldüren genetiğiyle oynanmış virüsler sayesinde inanılmaz bir iyileşme sağladı.
Isabelle Holdaway'in Hikayesi
Isabelle Holdaway, kistik fibroz nedeniyle akciğer nakli yapıldığında 15 yaşındaydı. Organ nakli, hastaların bağışıklık sistemlerini baskılayan ilaçlar almasını gerektirdiğinden, Holdaway enfeksiyonlara karşı hassastı. Doktorlar zaten sahip olduğuna inanıyor mikobakteri apsesi Kistik fibrozlu hastalarda yaygın olduğu için sisteminde bakteri var.
Bağışıklık baskılayıcı ilaçlar, bakterilerin vücudunda kontrolden çıkmasına izin verdi. Göğsünde, karaciğerinde, gövdesinde ve vücudunun diğer bölümlerinde ciddi bir enfeksiyon geliştirdi. Enfeksiyon antibiyotiklere dirençliydi, bu nedenle Birleşik Krallık'taki Great Ormond Street Hastanesi'ndeki doktorlar iyileşme için çok az umutla onu palyatif bakım için eve gönderdi.
Holdaway'in annesi çevrimiçi tedavi seçeneklerini araştırdı ve keşfetti faj tedavisi. Fajlar, bakterileri öldürebilen virüslerdir ve araştırmacılar uzun yıllardır onlarla deneyler yapmaktadır. Holdaway, hayatını kurtaran deneysel bir faj tedavisi gördü.
Fajlar Bakterileri Nasıl Öldürür?
Bakteriyofajlar veya fajlar, bakterileri öldürebilen virüslerdir. Farklı şekil ve boyutlara sahip olmalarına rağmen, fajlar DNA veya RNA'ya sahip olma eğilimindedir. 1900'lerde keşfedilen fajlar, kolera gibi bakteriyel enfeksiyonların tedavisine yardımcı oldu. Bununla birlikte, 1928'de penisilinin keşfi, antibiyotiklerin popüler hale gelmesiyle odağı fajlardan uzaklaştırdı.
Fajlar virüs olduklarından, bir konakçıya bulaşmadan çoğalamazlar. Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte etmek için iki genel süreci takip etme eğilimindedir: litik döngü ve lizojenik döngü. İçinde litik döngü, fajlar bakterileri enfekte eder, hücreleri ele geçirir ve hücreler parçalanana veya patlayana kadar onları daha fazla faj yapmak için kullanır.
İçinde lizojenik döngü, fajlar bakterileri enfekte eder, DNA'larını bakterinin genetik bilgisine sokar ve hücreler, hücre bölünmesi sırasında DNA'yı içerir. Bu faj DNA parçasına profaj denir. Aktif hale gelebilir ve litik döngüyü başlatacak olan fajlar yapabilir.
Ancak, fajların çok spesifik olduğuna dikkat etmek önemlidir. Bu, her türün farklı bir bakteri türünü enfekte ettiği anlamına gelir. Tek bir faj, yalnızca bir bakteri türü üzerinde çalışabilir, diğerleri üzerinde çalışmayabilir.
Bir Gençi Kurtaran Fajlar
Holdaway'in annesi faj terapisinin farkına vardıktan sonra Great Ormond Street Hastanesi'ndeki doktorlar bir koleksiyona sahip olan Pittsburgh Üniversitesi'nden Rebekah Dedrick ve Graham Hatfull ile bağlantılıdır. fajlar. Bir lisans araştırma dersi olan Science Education Alliance Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science (SEA-PHAGES) programı koleksiyonun bir araya getirilmesine yardımcı oldu. Sadece toprağı kazarak birçok faj keşfedildi.
Pittsburgh Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, deney için fajlara sahipti, ancak hangilerinin gerçekte fajları öldüreceğini bilmiyorlardı. mikobakteri apsesi Holdaway'i enfekte eden bakteriler. Bakteri yetiştirmek ve farklı fajlarla tedavi etmek için haftalar harcadılar. 2018'de Muddy adını verdikleri bir bakteriyofaj, bir petri kabındaki bakterileri öldürdü.
Muddy önemli bir bulgu olmasına rağmen, araştırmacılar bakterilerin fajlara karşı da dirençli hale gelebileceğini biliyorlardı. Gençlerin enfeksiyonunu tedavi etmek için litik döngüyü kullanabilen birden fazla faj bulmak istediler. Aylar sonra, ZoeJ ve BP'lerin fajlarının bakterileri de etkileyebileceğini buldular. Ekip, ZoeJ ve BP'leri lizojenik yerine litik hale getirmek için genetik olarak değiştirmek zorunda kaldı. Holdaway için bu üç fajdan bir ilaç kokteyli yarattılar.
Faj Tedavisi
Pittsburgh Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, faj kokteyllerini Londra'daki Great Ormond Street Hastanesi'ne gönderdiler. Bu noktada Holdaway'in enfeksiyonu yayılmaya devam etmişti ve %1'lik bir hayatta kalma şansı vardı. Hastanedeki doktorlar ona fajlardan IV verdi ve bazılarını cildine uyguladıkları bir merhem içinde kullandılar.
Holdaway dokuz gün sonra hastaneden ayrılmayı başardı. Bileğindeki yaralar geçti, cildi düzeldi ve karaciğeri daha iyi oldu. Bugün faj tedavisi almaya devam ediyor. Doktorlar sahip olduğunu kaydetti "neredeyse hiç yan etkisi yok" fajlardan. Ancak, araştırmacılar şu anda buna tam bir tedavi demekten çekiniyor.
Diğerleri geçmişte faj tedavisi ile tedavi edilmiş olsa da, Holdaway'in vakasını benzersiz kılan şey, genetiğiyle oynanmış bakteriyofajların kullanılmasıdır. Araştırmacılar fajlardaki bir geni sildi ve yenilerini eklemedi.
Faj Terapisinin Geleceği
Bilim adamları, faj tedavisini bakteriyel enfeksiyonlar için etkili bir tedavi olarak desteklemeden önce büyük klinik çalışmaları görmek istiyor. Holdaway'inki gibi anekdot vakaları umut veriyor, ancak fajların yakın zamanda yerel eczanenizde satılması için yeterli değil.
Araştırmacılar ayrıca faj tedavisinin oldukça spesifik olduğu konusunda uyarıyorlar. Holdaway'in vücudundaki enfeksiyonu öldüren fajlar, farklı bakteri türüne sahip bir hastada işe yaramadı. İlgiye rağmen, faj kütüphaneleri, bakteriler için mevcut olanlara kıyasla hala nispeten küçüktür. Kabul edilen bir tedavi olmaları için çok daha fazla araştırma yapılması gerekecek.
Fajlar vs. antibiyotikler
Faj araştırmacılarına umut veren şeylerden biri de, yoğunlaştırma nedeniyle kendi alanlarına artan ilgidir. antibiyotik direnci dünya çapında. Eskiden tek bir antibiyotikle tedavi edilen enfeksiyonlar artık birden fazla ilaca dirençli hale geliyor. Bununla birlikte, fajların tedavi olarak kullanılması kolay değildir ve birçok zorlukla birlikte gelir. Örneğin, her bakteri türünü öldürebilecek doğru fajın izole edilmesi ve bulunması zaman alır.
Geleneksel antibiyotikler yerine faj kullanmanın avantajları vardır. Fajlar bir insanın hücrelerine saldırmaz ve bakteriler için oldukça spesifiktir. Bağırsak mikrobiyomunu bozmazlar ve tipik antibiyotikler gibi sindirim sorunlarına neden olmazlar. Fajlar ayrıca antibiyotiğe dirençli bakteriler üzerinde de çalışır ve bakterilerin hücreleri yok edildiğinden fajlara karşı direnç geliştirmesi daha zordur. Faj tedavisinin gelecekte kişiselleştirilmiş bir tedavi olarak pek çok sözü vardır.