Для развития фаготерапии, то есть применения бактериофагов для лечения бактериальных инфекций у человека и животных, необходимо понимание всех аспектов взаимодействия фага и бактерии-мишени in vivo. Разобраться в этом помогают, в частности, эксперименты на культурах клеток человека.

В исследовании, проведенном в Университете Лечестера (Великобритания), тестировали бактериофаг phiCDHS1, активный против бактерии Clostridium difficile. Этот микроорганизм – частая причина осложнений в результате антибиотикотерапии, он вызывает угрожающее жизни поражения желудочно-кишечного тракта и из-за множественной устойчивости к антибиотикам трудно поддается лечению. Фаг phiCDHS1 эффективно уничтожал клостридий в жидкой культуре, однако ученые стремились приблизить условия «работы» фага к физиологическим. Для имитации условий толстого кишечника, где в основном и размножается C. difficile, они использовали культуру опухолевых клеток HT-29.

При изучении взаимодействия C. difficile с бактериофагом phiCDHS1 в культуре клеток НТ-29 был обнаружен интересный феномен: в присутствии клеток человека фаги уничтожали бактерии эффективнее, чем в их отсутствие. Фаги снизили количество как свободноплавающих, так и адсорбированных на стенках флакона клостридий.

Авторы предположили, что феномен объясняется прикреплением фагов к поверхности клеток человека, что способствует взаимодействию с бактериями-мишенями. При этом фаги были нетоксичны для клеток человека  НТ-29. При лизисе бактерии фагом цитотоксических эффектов также не наблюдалось.

Усиление вирулентности фагов в присутствии клеток человека следует учитывать при определении активности фагов, селекции активных штаммов, подборе эффективной терапевтической дозы фагопрепаратов, планировании клинических испытаний.

* Shan J, Ramachandran A, Thanki AM, Vukusic FBI, et al. Bacteriophages are more virulent to bacteria with human cells than they are in bacterial culture; insights from HT-29 cells // Scientific Reports, 2018, 8, Article number: 5091. doi:10.1038/s41598-018-23418-y