ไวรัสดัดแปลงพันธุกรรมฆ่าแบคทีเรียเพื่อรักษาชีวิตของหญิงสาว

เนื้อหา

• เรื่องราวของ Isabelle Holdaways
• Phages ฆ่าแบคทีเรียอย่างไร
• ขั้นตอนที่บันทึกวัยรุ่น
• การรักษา Phage
• อนาคตของ Phage Therapy
• Phages เทียบกับยาปฏิชีวนะ

เมื่อ Isabelle Holdaway พัฒนาการติดเชื้อแบคทีเรียอย่างรุนแรงหลังจากการปลูกถ่ายปอดเธอมีทางเลือกน้อยสำหรับการรักษา การติดเชื้อแพร่กระจายไปทั่วร่างกายของเธอและทนต่อยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตามเธอทำการกู้คืนอย่างน่าทึ่งด้วยไวรัสดัดแปลงพันธุกรรมที่ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

เรื่องราวของ Isabelle Holdaways

Isabelle Holdaway อายุ 15 ปีเมื่อเธอได้รับการปลูกถ่ายปอดเนื่องจากโรคปอดเรื้อรัง เนื่องจากการปลูกถ่ายอวัยวะจำเป็นต้องให้ผู้ป่วยทานยาเพื่อระงับระบบภูมิคุ้มกันของพวกเขา Holdaway จึงไวต่อการติดเชื้อ แพทย์เชื่อว่าเธอมีอยู่แล้ว เชื้อมัยโคแบคทีเรียมฝี แบคทีเรียในระบบของเธอเพราะมันเป็นเรื่องธรรมดาในหมู่ผู้ป่วยที่มีพังผืดเปาะ

ยาเสพติดสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้รับอนุญาตให้แบคทีเรียเติบโตจากการควบคุมในร่างกายของเธอ เธอพัฒนาการติดเชื้อร้ายแรงในหน้าอกตับลำตัวและส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย การติดเชื้อนี้ดื้อต่อยาปฏิชีวนะดังนั้นแพทย์ที่โรงพยาบาล Great Ormond Street ในสหราชอาณาจักรจึงส่งเธอกลับบ้านเพื่อรับการดูแลแบบประคับประคองด้วยความหวังเล็กน้อยสำหรับการฟื้นตัว

Holdaways แม่วิจัยทางเลือกการรักษาออนไลน์และค้นพบ การบำบัดด้วย phage. Phages เป็นไวรัสที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียและนักวิจัยได้ทดลองกับมันมาหลายปีแล้ว Holdaway ได้รับการบำบัดด้วย phage ซึ่งช่วยชีวิตเธอไว้

Phages ฆ่าแบคทีเรียอย่างไร

Bacteriophages หรือ phages เป็นไวรัสที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย แม้ว่าพวกมันจะมีรูปร่างและขนาดต่างกัน แต่ phages ก็มี DNA หรือ RNA ค้นพบในปี 1900, phages ช่วยรักษาเชื้อแบคทีเรียเช่นอหิวาตกโรค อย่างไรก็ตามการค้นพบยาเพนิซิลินในปี พ.ศ. 2471 ได้เปลี่ยนจุดสนใจไปจากฟาจเนื่องจากยาปฏิชีวนะกลายเป็นที่นิยม

เนื่องจาก phages เป็นไวรัสพวกเขาไม่สามารถทำซ้ำได้โดยไม่ติดโฮสต์ Bacteriophages มีแนวโน้มที่จะทำตามสองกระบวนการทั่วไปสำหรับการติดเชื้อแบคทีเรีย: วงจร lytic และวงจร lysogenic ใน วงจร lyticphages ติดเชื้อแบคทีเรียยึดครองเซลล์และใช้มันเพื่อสร้าง phages มากขึ้นจนกว่าเซลล์จะไหลออกมาหรือแตกออก

ใน วงจร lysogenicphages ติดเชื้อแบคทีเรียใส่ดีเอ็นเอของพวกเขาลงในข้อมูลทางพันธุกรรมของแบคทีเรียและเซลล์รวมถึงดีเอ็นเอในระหว่างการแบ่งเซลล์ DNA ของฟาจชิ้นนี้เรียกว่าคำทำนาย มันสามารถใช้งานและสร้าง phages ซึ่งจะเริ่มวงจร lytic

อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญที่ควรทราบคือขั้นตอนเฉพาะเจาะจงมาก ซึ่งหมายความว่าแต่ละประเภทติดเชื้อแบคทีเรียชนิดต่าง ๆ ฟาจเดียวอาจใช้ได้กับแบคทีเรียสายพันธุ์หนึ่งเท่านั้น

ขั้นตอนที่บันทึกวัยรุ่น

หลังจากแม่ของโฮลด์เวย์เริ่มตระหนักถึงการบำบัดด้วย phage แพทย์ที่โรงพยาบาล Great Ormond Street เชื่อมต่อกับ Rebekah Dedrick และ Graham Hatfull ที่มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กซึ่งมีกลุ่ม phages พันธมิตรการศึกษาวิทยาศาสตร์ Phage Hunters กำลังพัฒนาโปรแกรมฟังก์ชั่นจีโนมและวิทยาศาสตร์วิวัฒนาการ (SEA-PHAGES) ซึ่งเป็นหลักสูตรการวิจัยระดับปริญญาตรี หลายขั้นตอนถูกค้นพบโดยการขุดในดิน

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยพิตส์เบิร์กมีขั้นตอนการทดลอง แต่พวกเขาไม่รู้ว่าใครจะฆ่าคน เชื้อมัยโคแบคทีเรียมฝี แบคทีเรียที่ติดเชื้อโฮลด์ พวกเขาใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการปลูกเชื้อแบคทีเรียและบำบัดด้วยเฟสที่แตกต่างกัน ในปีพ. ศ. 2561 แบคทีเรียที่เรียกว่า Muddy ฆ่าเชื้อแบคทีเรียในจานเพาะเชื้อ

แม้ว่าโคลนจะเป็นสิ่งสำคัญในการค้นหา แต่นักวิจัยก็รู้ว่าแบคทีเรียก็สามารถต้านทาน phages ได้เช่นกัน พวกเขาต้องการค้นหาหลายขั้นตอนที่สามารถใช้วงจร lytic เพื่อรักษาผู้ติดเชื้อวัยรุ่น หลายเดือนต่อมาพวกเขาค้นพบ phages ZoeJ และ BP ที่อาจส่งผลกระทบต่อแบคทีเรีย ทีมต้องดัดแปลงพันธุกรรม ZoeJ และ BPs เพื่อให้เป็น lytic แทนที่จะเป็น lysogenic พวกเขาสร้างค๊อกเทลยาสามขั้นตอนสำหรับ Holdaway

การรักษา Phage

นักวิจัยที่ University of Pittsburgh ส่งค็อกเทล phage ของพวกเขาไปที่โรงพยาบาล Great Ormond Street ในลอนดอน เมื่อมาถึงจุดนี้การติดเชื้อ Holdaways ก็แพร่กระจายอย่างต่อเนื่องและเธอมีโอกาสรอดชีวิต 1% แพทย์ที่โรงพยาบาลให้ IV ของเธอใน phages และใช้บางอย่างใน salve ซึ่งพวกเขานำไปใช้กับผิวของเธอ

Holdaway สามารถออกจากโรงพยาบาลได้หลังจากผ่านไปเก้าวัน บาดแผลบนข้อมือของเธอหายไปผิวหนังของเธอดีขึ้นและตับของเธอดีขึ้น เธอยังคงได้รับการบำบัดด้วย phage ในวันนี้ แพทย์ตั้งข้อสังเกตว่าเธอมี "เกือบไม่มีผลข้างเคียง" จาก phages อย่างไรก็ตามนักวิจัยลังเลที่จะเรียกมันว่าเป็นการรักษาที่สมบูรณ์ในเวลานี้

แม้ว่าคนอื่น ๆ จะได้รับการบำบัดด้วย phage ในอดีตสิ่งที่ทำให้กรณีของโฮลด์เวย์ไม่เหมือนใครคือการใช้แบคทีเรียที่ดัดแปลงพันธุกรรม นักวิจัยลบยีนใน phages และไม่ได้เพิ่มยีนใหม่

อนาคตของ Phage Therapy

นักวิทยาศาสตร์ต้องการที่จะเห็นการศึกษาทางคลินิกขนาดใหญ่ก่อนที่จะสนับสนุนการบำบัดด้วย phage เป็นการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการติดเชื้อแบคทีเรีย เรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่น Holdaways ให้ความหวัง แต่ไม่เพียงพอสำหรับ phages ที่จะขายที่ร้านขายยาในพื้นที่ของคุณในไม่ช้า

นักวิจัยยังเตือนด้วยว่าการบำบัดด้วยฟาจนั้นมีความเฉพาะเจาะจงสูง ขั้นตอนที่ฆ่าเชื้อการติดเชื้อในร่างกาย Holdaways ไม่ได้ทำงานสำหรับผู้ป่วยที่มีเชื้อแบคทีเรียที่แตกต่างกันแม้จะมีความสนใจห้องสมุด phage ยังค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับที่มีอยู่สำหรับแบคทีเรีย เพื่อให้พวกเขาได้รับการรักษาที่ยอมรับการวิจัยจำนวนมากจะต้องเกิดขึ้น

Phages เทียบกับยาปฏิชีวนะ

สิ่งหนึ่งที่ให้ความหวังแก่นักวิจัย phage คือความสนใจที่เพิ่มขึ้นในสาขาของพวกเขาเพราะทวีความรุนแรง ความต้านทานยาปฏิชีวนะ รอบโลก. การติดเชื้อที่เคยได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเพียงตัวเดียวตอนนี้กลายเป็นดื้อต่อยาหลายชนิด อย่างไรก็ตาม phages ไม่ง่ายต่อการใช้เป็นวิธีการรักษาและมาพร้อมกับความท้าทายหลายประการ ตัวอย่างเช่นต้องใช้เวลาในการแยกและค้นหา phage ที่ถูกต้องซึ่งสามารถฆ่าแบคทีเรียแต่ละประเภท

มีข้อดีที่จะใช้ phages แทนยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิม Phages ไม่โจมตีเซลล์ของมนุษย์และมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับแบคทีเรีย พวกเขาจะไม่ทำลายจุลินทรีย์ในลำไส้และทำให้เกิดปัญหาทางเดินอาหารเช่นยาปฏิชีวนะทั่วไป Phages ยังทำงานกับแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะและแบคทีเรียที่ยากต่อการพัฒนาจะดื้อต่อ phages ได้เนื่องจากเซลล์ถูกทำลาย การบำบัดด้วย Phage มีสัญญามากมายในการรักษาส่วนบุคคลในอนาคต