Nowy bakteriofag PSA-KC1 w terapii zakażeń Pseudomonas aeruginosa u pacjentów z mukowiscydozą
Pseudomonas aeruginosa to jeden z głównych patogenów izolowanych od pacjentów z mukowiscydozą, odpowiadający za przewlekłe infekcje płucne, prowadzące do upośledzenia funkcji oddechowych i zwiększonej śmiertelności. Wysoka oporność na antybiotyki sprawia, że infekcje te są trudne w leczeniu. Alternatywną metodą walki z opornymi na leki szczepami P. aeruginosa jest terapia fagowa, polegająca na wykorzystaniu bakteriofagów – wirusów infekujących i niszczących bakterie.
W nowym badaniu tureccy naukowcy przeprowadzili izolację i charakterystykę nowego bakteriofaga PSA-KC1, którego skuteczność porównano z komercyjnym koktajlem fagowym Pyophage na wielolekoopornych szczepach pałeczki ropy błękitnej P. aeruginosa wyizolowanych od pacjentów z mukowiscydozą.
Badania nad nowym bakteriofagiem PSA-KC1 zostały przeprowadzone przez zespół naukowców: Kübra Can Kurt, Halil Kurt, Edip Tokuç, Doğukan Özbey, Duygu Nur Arabacı, Sevcan Aydın, Nevriye Gönüllü, Mikael Skurnik i Hrisi Bahar Tokman. Badania były prowadzone w Instytucie Mikrobiologii Medycznej na Uniwersytecie Stambulskim-Cerrahpaşa, we współpracy z innymi ośrodkami naukowymi. Wyniki pracy zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Scientific Reports (tom 15, artykuł nr 6551, 2025).
Metodyka badawcza
Badania przeprowadzono na 25 klinicznych izolatach P. aeruginosa, które uzyskano z próbek plwociny pacjentów z mukowiscydozą. Szczepy te były wielolekooporne i zostały zidentyfikowane za pomocą spektrometrii masowej MALDI-TOF oraz testów wrażliwości na antybiotyki zgodnie z wytycznymi EUCAST.
Nowy bakteriofag PSA-KC1 został wyizolowany z próbek ścieków pochodzących z dwóch oczyszczalni w Turcji (Stambuł i Bursa). Proces izolacji i oczyszczania fagów przeprowadzono metodą podwójnej warstwy agarowej. Przeprowadzono także analizę genomu PSA-KC1, określając jego skład genetyczny, obecność genów związanych z wirulencją oraz możliwość wykorzystania w terapii fagowej.
Wyniki badań
Charakterystyka genomowa PSA-KC1
Bakteriofag PSA-KC1 należy do rodzaju Septimatrevirus w obrębie klasy Caudoviricetes. Jego genom stanowi liniowa dwuniciowa cząsteczka DNA o długości 43 237 par zasad i zawartości GC na poziomie 53,6%. Analiza funkcjonalna wykazała obecność 65 genów, z czego 46 zostało przypisanych do struktur związanych z replikacją genomu, pakowaniem DNA oraz lizą bakterii. Kluczowym odkryciem było potwierdzenie braku genów wirulencji, toksyn oraz genów integracyjnych, co sugeruje bezpieczeństwo terapeutyczne PSA-KC1.
Efektywność przeciwko szczepom P. aeruginosa
Skuteczność PSA-KC1 oceniano poprzez testy spotowe i metodę Efficiency of Plating (EOP). Spośród 25 badanych izolatów P. aeruginosa:
- 17 (68%) było podatnych na infekcję przez PSA-KC1, podczas gdy 8 (32%) było opornych.
- Dla porównania, komercyjny koktajl fagowy Pyophage wykazywał skuteczność wobec 22 (88%) szczepów, a 3 (12%) były na niego oporne.
Dalsze testy wykazały, że PSA-KC1 pozostaje stabilny w szerokim zakresie temperatur (28–75°C) oraz w zakresie pH 4-10, co wskazuje na jego dużą odporność na czynniki środowiskowe.
Znaczenie kliniczne i perspektywy
Nowy bakteriofag PSA-KC1 stanowi obiecującego kandydata do terapii fagowej przeciwko P. aeruginosa u pacjentów z mukowiscydozą. Jego wysoka skuteczność wobec wielolekoopornych szczepów, brak genów związanych z toksycznością oraz stabilność fizykochemiczna czynią go potencjalnym narzędziem w leczeniu infekcji opornych na antybiotyki. Wprowadzenie PSA-KC1 do praktyki klinicznej wymaga dalszych badań, w tym badań in vivo oraz badań klinicznych.
Wnioski
- Nowy bakteriofag PSA-KC1 został wyizolowany i scharakteryzowany jako skuteczny wobec 68% wielolekoopornych szczepów P. aeruginosa wyizolowanych od pacjentów z mukowiscydozą.
- Analiza genomowa wykazała, że PSA-KC1 nie zawiera genów wirulencji ani oporności na antybiotyki, co czyni go bezpiecznym kandydatem do terapii fagowej.
- Skuteczność PSA-KC1 była niższa niż komercyjnego koktajlu Pyophage (68% vs. 88%), jednak jego stabilność i specyficzność wskazują na możliwość wykorzystania w terapii fagowej.
- Fagoterapia stanowi realną alternatywę wobec antybiotyków, zwłaszcza w przypadkach infekcji opornych na dostępne leczenie.
- Dalsze badania kliniczne i in vivo są konieczne, aby potwierdzić efektywność PSA-KC1 w terapii zakażeń P. aeruginosa.
