Έως το 2050 τα υπερβακτήρια θα σκοτώνουν έναν άνθρωπο κάθε 3 δευτερόλεπτα (long read)

Η Σίνθια Χόρτον, μια 61χρονη Αμερικανίδα, υπέφερε για χρόνια από ανυπόφορους πόνους στα αυτιά. «Μπορεί να ξυπνήσω από τον ύπνο μου με φρικτούς πόνους, σαν…

42957257611_a64f5246b7_o-1

Η Σίνθια Χόρτον, μια 61χρονη Αμερικανίδα, υπέφερε για χρόνια από ανυπόφορους πόνους στα αυτιά. «Μπορεί να ξυπνήσω από τον ύπνο μου με φρικτούς πόνους, σαν να κάνω απονεύρωση χωρίς αναισθησία», δήλωσε στο CNN. «Όταν σηκώνομαι, το αυτί μου είναι συχνά μολυσμένο και μπορεί να τρέχει και αίμα», πρόσθεσε.

Το ανοσοποιητικό σύστημα της Χόρτον, το οποίο ήταν ήδη εξασθενημένο από μια ισόβια μάχη με τον συστηματικό ερυθηματώδη λύκο (ΣΕΛ), αποδυναμώθηκε περαιτέρω από τη χημειοθεραπεία μετά από χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση ενός καρκινικού όγκου στο αυτί της. Η γυναίκα υπέφερε συχνά από λοιμώξεις του αυτιού τις οποίες συνήθως τις αντιμετώπιζε με αντιβιοτικά. Ωστόσο, καθώς περνούσαν τα χρόνια, τα βακτήρια στο αυτί της γίνονταν ανθεκτικά στα αντιβιοτικά.

«Αυτά τα πολυανθεκτικά υπερβακτήρια μπορούν να προκαλέσουν χρόνιες λοιμώξεις σε άτομα για μήνες έως χρόνια και μερικές φορές για δεκαετίες. Είναι απίστευτο το πόσο ιογενή γίνονται ορισμένα από αυτά τα βακτήρια με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε στο CNN ο Ντουέιν Ρόουτς, επίκουρος καθηγητής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, ειδικός στους βακτηριοφάγους, τα λοιμώδη νοσήματα και την ανοσολογία.

Πέρυσι, μια ομάδα γιατρών προσφέρθηκε να θεραπεύσει τη λοίμωξη της Χόρτον μικροσκοπικούς ιούς που μοιάζουν με τρίποδα και ονομάζονται φάγοι, οι οποίοι έχουν σχεδιαστεί για να βρίσκουν, να επιτίθενται και να καταβροχθίζουν βακτήρια. Τα μικροσκοπικά αυτά πλάσματα έχουν σώσει τη ζωή πολλών ασθενών που υποφέρουν από επικίνδυνες λοιμώξεις από υπερβακτήρια και χρησιμοποιούνται σε κλινικές δοκιμές ως πιθανή λύση στο αυξανόμενο πρόβλημα της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. Μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες εμφανίζονται κάθε χρόνο περισσότερες από 2,8 εκατομμύρια λοιμώξεις ανθεκτικές στα αντιμικροβιακά φάρμακα.

Οι λοιμώξεις αυτές αποτελούν «επείγουσα παγκόσμια απειλή για τη δημόσια υγεία», καθώς σκοτώνουν 5 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως, σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του 2019 από τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) των ΗΠΑ.

«Εκτιμάται ότι μέχρι το 2050, 10 εκατομμύρια άνθρωποι ετησίως – δηλαδή ένας άνθρωπος κάθε τρία δευτερόλεπτα – θα πεθαίνουν από λοίμωξη που οφείλεται σε υπερβακτήρια», δήλωσε η επιδημιολόγος λοιμωδών νόσων Στέφανι Στράτδι, συνδιευθύντρια του Κέντρου για καινοτόμες εφαρμογές και θεραπείες με φάγους (IPATH), στην Ιατρική Σχολή του πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο.

Η Χόρτον καταβεβλημένη από τις απανωτές λοιμώξεις, δέχθηκε να υποβληθεί σε θεραπεία με φάγους. Ο γιατρός της έστειλε δείγματα των βακτηρίων του αυτιού της ασθενούς του στην ερευνητική ομάδα. Αυτό που ανακάλυψαν οι επιστήμονες στη συνέχεια ήταν απροσδόκητο. Τα βακτήρια που καλλιεργήθηκαν από το αυτί της Χόρτον ταίριαζαν απόλυτα με ένα σπάνιο υπερβακτήριο που βρέθηκε σε ορισμένες μάρκες οφθαλμικών σταγόνων οι οποίες χορηγούνται χωρίς ιατρική συνταγή. Τον περασμένο Νοέμβριο, ο FDA προειδοποίησε ότι 27 προϊόντα οφθαλμικών σταγόνων μπορεί να οδηγήσουν σε μολύνσεις των ματιών και απώλεια όρασης.

Μακροχρόνιες και μεταδοτικές λοιμώξεις

Σοβαρές περιπτώσεις οφθαλμικών λοιμώξεων ανθεκτικών στα αντιβιοτικά άρχισαν να εμφανίζονται τον Μάιο του 2022. Μέχρι τον επόμενο Ιανουάριο, το CDC δήλωσε ότι τουλάχιστον 50 ασθενείς σε 11 πολιτείες υπέφεραν από λοιμώξεις που είχαν προκληθεί από υπερβακτήρια μετά τη χρήση τεχνητών δακρύων χωρίς συντηρητικά. Μέχρι τον Μάιο του 2023, η επιδημία είχε εξαπλωθεί σε 18 πολιτείες. Τέσσερις άνθρωποι πέθαναν, άλλοι τέσσερις έχασαν τα μάτια τους, 14 υπέστησαν απώλεια όρασης και δεκάδες άλλοι εμφάνισαν λοιμώξεις σε άλλα μέρη του σώματος.

«Μόνο ένα κλάσμα των ασθενών είχε πραγματικά οφθαλμικές λοιμώξεις και για αυτό ήταν δύσκολο να αντιμετωπιστεί», δήλωσε η επιδημιολόγος Δρ. Μαρόγια Γουόλτερς, επικεφαλής της έρευνας του CDC για τα τεχνητά δάκρυα.

«Είδαμε ανθρώπους οι οποίοι είχαν προσβληθεί από τα υπερβακτήρια, να εμφανίζουν λοιμώξεις του ουροποιητικού ή του αναπνευστικού συστήματος μήνες αργότερα, παρόλο που δεν χρησιμοποιούσαν πλέον αυτές τις σταγόνες. Ένας ασθενής μετέδωσε τη λοίμωξη σε άλλους στην υγειονομική μονάδα», πρόσθεσε.

Ο ένοχος ήταν ένα σπάνιο στέλεχος του ανθεκτικού στα φάρμακα βακτηρίου Pseudomonas aeruginosa που δεν είχε εντοπιστεί ποτέ στις Ηνωμένες Πολιτείες πριν από το ξέσπασμα, δήλωσε το CDC.

Η Χόρτον δεν είχε χρησιμοποιήσει ποτέ οφθαλμικές σταγόνες, ωστόσο τα βακτήρια που καλλιεργήθηκαν από το αυτί της ανήκαν στο ίδιο σπάνιο στέλεχος. Χρησιμοποιώντας αυτά τα βακτήρια και άλλα δείγματα που έστειλε το CDC, οι επιστήμονες του IPATH εντόπισαν περισσότερους από δώδεκα φάγους που επιτέθηκαν με επιτυχία στο θανατηφόρο παθογόνο.

Ο μικροσκοπικός «πόλεμος» που μαίνεται μέσα μας

Θα μπορούσε λοιπόν η θεραπεία με φάγους να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα στη μάχη για τον τερματισμό της κρίσης των υπερβακτηρίων; Χάρη στην εξέλιξη, τα δισεκατομμύρια βακτήρια που ζουν στον πλανήτη μας σήμερα έχουν έναν φυσικό εχθρό: τους βακτηριοφάγους.

«Κάθε βακτηριακό είδος, ή ακόμη και γονότυποι μέσα σε αυτό, μπορεί να έχει να αντιμετωπίσει ένα ολόκληρο ρεπερτόριο φαγων που του επιτίθενται χρησιμοποιώντας μια μεγάλη ποικιλία μεθόδων για να εισέλθουν και να εξουθενώσουν το βακτηριακό κύτταρο», εξήγησε ο Πολ Τέρνερ, καθηγητής οικολογίας και εξελικτικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Γιέιλ και μέλος της σχολής μικροβιολογίας στην Ιατρική Σχολή του πανεπιστημίου.

Για να αντιμετωπίσουν την επίθεση, τα βακτήρια χρησιμοποιούν διάφορους τρόπους για να εξαλείψουν τις περιοχές πρόσδεσης που χρησιμοποιούν οι φάγοι για να εισέλθουν. Αυτά είναι καλό, επειδή τα νέα γυμνά βακτήρια μπορεί να χάσουν την αντοχή τους στα αντιβιοτικά και να γίνουν και πάλι ευάλωτα. Ο φάγος, ωστόσο, τίθεται εκτός δράσης. Για να μεγιστοποιήσουν την επιτυχία των βακτηριοφάγων, οι ειδικοί αναζητούν μια ποικιλία φάγων οι οποίοι θα μπορούσαν να συνεχίσουν την επίθεση όταν ένας εξουδετερωθεί.

Φαγοθεραπεία 3.0

Επιστήμονες σε διάφορα εργαστήρια στις ΗΠΑ προχωρούν την έρευνα και την ανακάλυψη στο επόμενο επίπεδο. Οι ερευνητές στο εργαστήριο του Τέρνερ στο Γιέιλ χαρτογραφούν τους φάγους και τα αντιβιοτικά που μπορούν συνδυαστικά να καταπολεμήσουν ένα παθογόνο. Το εργαστήριο του Ρόουτς στο Σαν Ντιέγκο διερευνά την ανοσολογική αντίδραση του οργανισμού στους φάγους, ενώ αναπτύσσει νέες τεχνικές καθαρισμού των φάγων για την προετοιμασία δειγμάτων για ενδοφλέβια χρήση σε ασθενείς.

Επί του παρόντος, βρίσκονται σε εξέλιξη κλινικές δοκιμές για διαπίστωση της αποτελεσματικότητας των φάγων κατά των δυσίατων λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος, της χρόνιας δυσκοιλιότητας, των λοιμώξεων των αρθρώσεων, των ελκών του διαβητικού ποδιού, της αμυγδαλίτιδας και των επαναλαμβανόμενων λοιμώξεων που εμφανίζονται σε ασθενείς με κυστική ίνωση.

Ορισμένα εργαστήρια αναπτύσσουν βιβλιοθήκες φάγων με στελέχη που βρίσκονται στη φύση και είναι γνωστό ότι είναι αποτελεσματικά κατά ενός συγκεκριμένου παθογόνου. Στο Τέξας, μια νέα εγκατάσταση προχωράει ένα βήμα παραπέρα – επιταχύνοντας την εξέλιξη με την καλλιέργεια φάγων στο εργαστήριο. Το εν λόγω εργαστήριο δημοσίευσε πέρυσι μια μελέτη σχετικά με τη θεραπεία 12 ατόμων με φάγους προσαρμοσμένους στο μοναδικό βακτηριακό προφίλ του κάθε ασθενούς. Τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια σε πέντε ασθενείς εξαλείφθηκαν, ενώ αρκετοί ασθενείς παρουσίασαν βελτίωση.

Μέχρι σήμερα, ο γενετικός χειρισμός των φάγων ήταν δύσκολος λόγω της φύσης τους.

«Οι φυσιολογικοί φάγοι έχουν βελτιστοποιηθεί από την εξέλιξη ώστε να είναι ‘φονικές μηχανές’. Εμείς μπορούμε να κάνουμε ελάχιστες αλλαγές», εξήγησε η Ελίζαμπεθ Βίλα, καθηγήτρια μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, η οποία μελετά μια νέα μορφή φάγων που ονομάζονται γιγάντιοι φάγοι. Ονομάστηκαν έτσι εξαιτίας του μεγάλου γονιδιώματός τους.

«Οι γιγάντιοι φάγοι έχουν πολύ μεγάλα γονιδιώματα και έχουν έναν πυρήνα που σχεδόν περικλείει το γενετικό υλικό, γεγονός που τους προστατεύει από ορισμένους από τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να τους απενεργοποιήσουν», εξήγησε ο Δρ. Ρόμπερτ Σκούλεϊ, κορυφαίος ειδικός σε θέματα λοιμωδών νοσημάτων στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, ο οποίος είναι συνδιευθυντής του IPATH.

«Αυτό τους δίνει επίσης το περιθώριο να τροποποιηθούν ώστε να γίνουν πιο ισχυροί, οπότε είναι πολλά υποσχόμενοι φάγοι», πρόσθεσε.

Μαζί με τις βιβλιοθήκες φάγων, η γενετική μηχανική είναι επίσης το κλειδί για τη μαζική παραγωγή φάγων. Στη Ρωσία και στη Γεωργία, όπου η θεραπεία με φάγους χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες, οι ασθενείς μπορούν να αγοράσουν «κοκτέιλ» φάγων από τα φαρμακεία.

Όλη αυτή η έρευνα έχει τραβήξει την προσοχή του CDC. Εκτός από τη χρήση ενός «κοκτέιλ» φάγων για τη θεραπεία μιας επιδημίας υπερβακτηριδίου σε πραγματικό χρόνο, οι φάγοι θα μπορούσαν να βοηθήσουν και στην καταπολέμηση ενός ευρύτερου ζητήματος – την επαναμόλυνση με το ίδιο υπερβακτήριο, σύμφωνα με την Γουόλτερς.

«Το ζήτημα είναι ότι όταν οι ασθενείς που εμφανίζουν λοιμώξεις από ανθεκτικά στα φάρμακα βακτήρια, εξακολουθούν να μεταφέρουν αυτόν τον οργανισμό μέσα ή πάνω στο σώμα τους ακόμη και μετά τη θεραπεία. Δεν παρουσιάζουν συμπτώματα, αλλά μπορούν να επαναμολυνθούν και να μεταδώσουν τα βακτήρια σε άλλους ανθρώπους», πρόσθεσε.

Ωστόσο, εάν οι ερευνητές μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τους φάγους για την αποαποικιοποίηση ενός βακτηριακού πληθυσμού, θα μπορούσαν πραγματικά να μειώσουν την πιθανότητα ανάπτυξης λοίμωξης και εξάπλωσής της, κατέληξε η Γουόλτερς.

ΠΗΓΗ: CNN