Ας ονειρευόμαστε λίγο. Ας φανταστούμε ότι υπάρχει ένα ισχυρό φάρμακο κατά των βακτηριακών λοιμώξεων, στις οποίες τα μικρόβια δεν αναπτύσσουν αντίσταση, το οποίο είναι φθηνό στην κατασκευή και το οποίο είναι απολύτως αβλαβές για τους ασθενείς. Είτε το πιστεύετε είτε όχι, μια τέτοια θεραπεία είναι γνωστή στην επιστήμη από τις αρχές του εικοστού αιώνα. Μιλάμε για έναν βακτηριοφάγο – έναν ιό βακτηριακών κυττάρων.
Ο βακτηριοφάγος δεν είναι αντιβιοτικό και αυτή είναι η ομορφιά του, καθώς στερείται σημαντικών μειονεκτημάτων που ενυπάρχουν στα αντιβακτηριακά φάρμακα χημειοθεραπείας.
Απίστευτο, αλλά αληθινό: η επιστημονική κοινότητα έμαθε για την ύπαρξη βακτηριοφάγων νωρίτερα από ότι για τα αντιβιοτικά. Το 1896, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι το νερό που λαμβάνεται από ορισμένα τμήματα του Γάγγη (ένας σημαντικός ποταμός στην Ινδία –
περίπου.
), είχε βακτηριοκτόνες ιδιότητες κατά του Vibrio cholerae. Τα επόμενα χρόνια, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν την πιο ενεργή εργασία για την απομόνωση και τη μελέτη βακτηριοφάγων, αλλά δεν έλαβαν ευρεία κλινική εφαρμογή. Ο λόγος είναι απλός: το 1928, ο Alexander Fleming εισήγαγε στον κόσμο την πενικιλίνη, η οποία έκανε πάταγο στη θεραπεία μολυσματικών ασθενειών και για τις επόμενες δεκαετίες, οι βακτηριοφάγοι έχασαν την προσοχή του επιστημονικού κόσμου.
Ωστόσο, ήταν πρόωρο να βάλουμε ένα τέλος σε αυτά: στην αυγή της νέας χιλιετίας, οι επιστήμονες έστρεψαν ξανά την προσοχή τους στους βακτηριοφάγους και, δυστυχώς, υπήρχε ένας καταθλιπτικός λόγος για αυτό: η ταχέως αναπτυσσόμενη αντίσταση των βακτηρίων σε αντιβιοτικά, που έγιναν πραγματική μάστιγα των κλινικών ιατρών όλων των ειδικοτήτων.
Εφιάλτης βακτηρίων
Τι είναι ο βακτηριοφάγος; Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι ένας ιός βακτηριακών κυττάρων. Όπως ένα άτομο πάσχει από γρίπη και έρπη, έτσι και τα βακτήρια υποφέρουν από τις ιογενείς ασθένειές τους.
Όπως όλοι οι ιοί, ένας βακτηριοφάγος είναι μια μη κυτταρική μορφή ζωής που αποτελείται από ένα θραύσμα ενός νουκλεϊκού οξέος (DNA ή RNA) και ένα κέλυφος πρωτεΐνης. Το τελευταίο είναι οργανωμένο με πολύ περίεργο τρόπο, δίνοντας στον βακτηριοφάγο μια μάλλον φουτουριστική εμφάνιση. Οι διαστάσεις αυτών των ιών είναι αμελητέες: είναι εκατοντάδες και χιλιάδες φορές μικρότεροι από τα βακτηριακά κύτταρα, τα οποία, με τη σειρά τους, είναι εκατοντάδες φορές μικρότερα από τα ανθρώπινα κύτταρα.
Υπάρχουν τουλάχιστον 100 εκατομμύρια είδη βακτηριοφάγων και ο επιπολασμός τους στη βιόσφαιρα είναι τέτοιος που είναι ασφαλές να τους χαρακτηρίσουμε ως την πιο κοινή μορφή ζωής στη Γη. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτών των ιών είναι ο υψηλότερος βαθμός εξειδίκευσης: μολύνουν έναν συγκεκριμένο τύπο βακτηρίου και κανέναν άλλον.
Ο απόλυτος δολοφόνος
Στα ελληνικά, “βακτηριοφάγος” σημαίνει “τρώγων βακτηρίων” και αυτό το όνομα αντικατοπτρίζει πολύ καθαρά τη δράση αυτού του ιού. Όπως μια σύριγγα, εγχέει το νουκλεϊκό του οξύ στο βακτήριο, το οποίο είναι ενσωματωμένο στο βακτηριακό γονιδίωμα και αρχίζει να αναπαράγεται μόνο του. Στο τέλος, το κύτταρο κατακλύζεται από φάγους, οι οποίοι κυριολεκτικά το ξεσκίζουν από μέσα και ορμούν έξω, αναζητώντας νέα «τροφή». Έτσι, ακόμη και μια πολύ μικρή ποσότητα βακτηριοφάγων είναι ικανή να παράγει μια απολύτως αναρίθμητη ορδή δολοφόνων. Αυτό τα διακρίνει ευνοϊκά από τα αντιβιοτικά, τα οποία απαιτούν συνεχή πρόσθετη εισαγωγή στον οργανισμό για να διατηρηθεί η αποτελεσματικότητά τους.
Άλλα πλεονεκτήματα των βακτηριοφάγων έναντι των αντιβιοτικών είναι η βακτηριοκτόνος δράση (δηλαδή, οι φάγοι καταστρέφουν αμετάκλητα τα βακτηριακά κύτταρα, ενώ πολλά αντιβιοτικά δρουν βακτηριοστατικά, δηλαδή αναστέλλουν μόνο την ανάπτυξη) και η απουσία παρενεργειών, επειδή τα ανθρώπινα κύτταρα είναι απολύτως αδιάφορα φάγους.
Προοπτικές για το μέλλον
Οι επιστήμονες συνεχίζουν να εξερευνούν τους βακτηριοφάγους ως πιθανό φάρμακο σε μολυσματικές ασθένειες, καταλήγοντας σε εκπληκτικές θεραπευτικές έννοιες η μία μετά την άλλη. Για παράδειγμα, είναι πολύ πιθανό στο μέλλον τα αντιβιοτικά να συνδέονται με φάγους, χρησιμοποιώντας τους τελευταίους ως εξαιρετικά ακριβή μεταφορά σε βακτηριακά κύτταρα.
Μια άλλη ενδιαφέρουσα κατεύθυνση είναι η βιομηχανική δημιουργία θεμελιωδώς νέων φάγων με τις απαιτούμενες ιδιότητες και ειδικότητα. Τέλος, η γενετική μηχανική καθιστά δυνατό να γεμίσει το πρωτεϊνικό κέλυφος με οτιδήποτε, από γονίδια έως μόρια εμβολίου, κάτι που στο μέλλον μπορεί να φέρει τη γονιδιακή θεραπεία και τον εμβολιασμό σε ένα πρωτοφανές επίπεδο ακρίβειας.
Μπορούν οι βακτηριοφάγοι να αντικαταστήσουν πλήρως τα αντιβιοτικά από την κλινική και τη φαρμακευτική αγορά; Προφανώς όχι, όχι στο εγγύς μέλλον σίγουρα. Ωστόσο, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι φάγοι θα γίνουν ένα σημαντικό πρόσθετο όπλο στο οπλοστάσιο του κλινικού ιατρού, ένα όπλο που θα μας επιτρέψει να καταστρέψουμε τα πιο επικίνδυνα ανθεκτικά στελέχη.
Χωρίς υπερβολές βρισκόμαστε στο κατώφλι μιας νέας εποχής στη θεραπεία των μολυσματικών ασθενειών και αυτό είναι απλά εκπληκτικό.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους βακτηριοφάγους, ανατρέξτε στο ειδικό έργο μας “Life Without Antibiotics”.