Вчені з ASTAR Infectious Diseases Labs (ASTAR IDL), Nanyang Technological University, медичної школи Lee Kong Chian School of Medicine, National University of Singapore та міжнародні партнери з’ясували, як бактерія Mycobacterium abscessus уникає дії бактеріофагів (фаготерапії), і продемонстрували комбінований підхід для подолання цієї стійкості. Це відкриває шлях до більш ефективного та тривалого лікування. Дослідження опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Антимикробная резистентность (AMR) является растущей глобальной проблемой здравоохранения, которая всё сильнее нагружает медицинские системы. Поскольку эффективность антибиотиков снижается — уже каждая шестая бактериальная инфекция в мире устойчива к ним — учёные активно ищут новые подходы, в частности фаготерапию, использующую вирусы для уничтожения бактерий. Это важно для укрепления глобальной безопасности в сфере инфекционных заболеваний.

КАК БАКТЕРИИ АДАПТИРУЮТСЯ, ЧТОБЫ ВЫЖИТЬ

Инфекции, вызванные M. abscessus, сложно лечить из-за природной устойчивости этой бактерии ко многим антибиотикам, и всё чаще они признаются серьёзной угрозой для здоровья. Исследователи обнаружили, что «гладкие» штаммы этой бактерии, чаще встречающиеся в Азии, в ответ на фаготерапию могут переходить в «шероховатую» форму — как в лабораторных условиях, так и в доклинических моделях. Такая трансформация связана с мутациями в генах, отвечающих за образование гликопептидолипидов, формирующих поверхность бактерии.

В других случаях бактерии становились устойчивыми к фагам без изменения формы — благодаря мутациям в других генах, связанных с клеточной поверхностью. Это свидетельствует о существовании нескольких путей формирования устойчивости. Эти механизмы удалось выявить при создании фагорезистентных мутантов для изучения взаимодействия между бактериями и фагами.

«Эти результаты показывают важную проблему в создании фаготерапии. Хотя фаги могут эффективно уничтожать бактерии, они могут одновременно делать инфекцию более сложной для лечения, как в случае с “шероховатой” формой», — объяснил профессор Пабло Биффани, старший автор исследования.

КАК СДЕЛАТЬ ФАГОТЕРАПИЮ БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОЙ

Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи разработали комбинированную терапию, направленную как на «гладкие» бактерии, так и на возникающие «шероховатые» варианты. Такой двойной подход оказался эффективнее использования одного типа фагов и открывает перспективы для создания более устойчивых и длительных методов лечения.

«Мы начали с простой цели — найти фаги против гладких штаммов M. abscessus, но это привело к открытию клинически важного механизма устойчивости», — отметил доктор Лиев Джун Хао, первый автор исследования.

Специалисты подчёркивают, что дизайн фаготерапии имеет решающее значение: необходимо учитывать способность бактерий адаптироваться, чтобы сразу закладывать стратегии противодействия резистентности.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Полученные результаты могут помочь в создании новых терапевтических и диагностических подходов, в частности отслеживания изменений формы бактерий и мутаций, связанных с устойчивостью. Это позволит врачам точнее подбирать лечение и оперативно его корректировать.

Кроме того, понимание того, как бактерии эволюционируют под давлением терапии, имеет большое значение для подготовки к будущим инфекционным угрозам. Это исследование вносит вклад в развитие новых подходов к борьбе с антимикробной резистентностью и усиливает глобальные усилия в сфере инфекционной безопасности.