Відомо, що вторинні метаболіти деяких бактерій є антибіотиками, тобто можуть чинити антибактеріальну дію. Але вони можуть також мати противірусні властивості, зокрема пригнічувати бактеріофаги. Так, було показано, що розмноження бактеріофагів, специфічних до бактерій роду Streptomyces, може пригнічуватися аміноглікозидними антибіотиками*

Аміноглікозиди (неоміцин, канаміцин, гентаміцин, тобраміцин, амікацин, арбекацин, апраміцин, плазоміцин та ін.) — природні та напівсинтетичні антибіотики, отримані з ґрунтових бактерій актиноміцетів, зокрема роду Streptomyces. Вони були одними з перших антибіотиків, які увійшли в рутинну клінічну практику в середині ХХ ст. Їх широко застосовували як препарати першого вибору, але поступово втрачали популярність через використання менш токсичних антибіотиків із ширшим спектром дії. Останнім часом спостерігається відродження інтересу до препаратів цієї групи: впроваджено нові ефективні засоби, а також комбінації аміноглікозидів з іншими антибіотиками, що завдяки синергічній дії ефективні проти мультирезистентних штамів бактерій.

А також було виявлено*, що аміноглікозидні антибіотики можуть інгібувати деякі бактеріофаги. В експерименті до культур бактерій роду Streptomyces додавали специфічні бактеріофаги, після чого до частини культур додавали також аміноглікозидні антибіотики. Результати були наступними: за відсутності аміноглікозидів спостерігалося формування фагових бляшок, тоді як у присутності аміноглікозидів бляшки були відсутні. Отже, аміноглікозиди інгібували фагову інфекцію. В експерименті застосовували широкий діапазон грампозитивних і грамнегативних бактерій-господарів та бактеріофагів.

Подібні експерименти також були проведені на культурах бактерій у рідких середовищах. Додавання фагів значно зменшувало концентрацію бактерій. Проте наступне додавання аміноглікозидів призводило до відновлення нормального росту бактерій і збільшення їх концентрації.

Також інгібування фагової інфекції спостерігалося за додавання їх до культурального середовища, в якому зростали стрептоміцети – продуценти аміноглікозидного антибіотика апраміцину.

Дослідження механізму впливу апраміцину на бактеріофаги показало, що антибіотик не зачіпає адсорбції фага на бактеріальній поверхні та впорскування ДНК фага в бактерію. Із використанням методу кількісного ПЛР було виміряно зміну концентрації фагової ДНК впродовж циклу реплікації в бактерії. З’ясувалося, що хоча за додавання апраміцину кількість фагової ДНК загалом експоненційно зростає, це починається раніше, ніж за відсутності антибіотика, та зростає до нижчих значень. Вивчення транскрипційних профілей впродовж фагової інфекції шляхом повного секвенування фагового генома показало, що апраміцин перешкоджає реплікації і транскрипції фагових генів. Ці дані були підтверджені методом флуоресцентної мікроскопії.  Таким чином, аміноглікозиди інгибують фаги шляхом прямого впливу на їх життєвий цикл.

Отже, під час випробування фагопрепарати необхідно тестувати на чутливість до аміноглікозидів. При цьому аміноглікозиди – лише один з типів протифагових сполук, і пошук останніх необхідно продовжувати, адже вони негативно впливають на результати фаготерапії.

* Perry S. Molecular multitasking: inhibition of phage infection by aminoglycoside antibiotics. Capsid & Tail, 2021; 156 https://phage.directory/capsid/phage-inhibition-by-aminoglycoside-antibiotics