Antibioottiresistenssi on kaikkien maapallon ihmisten terveyttä uhkaava ongelma. Se johtuu antibioottien liikakäytöstä. Vuosikymmeniä antibioottireseptejä on kirjoitettu vaivoihin, jotka eivät olisi antibioottikuuria välttämättä edes vaatineet.

Nyt olemme tilanteessa, jossa antibioottien tehon heikkeneminen on tekemässä monet aiemmin verrattain helposti selätettävät infektiot jälleen hengenvaarallisiksi. Vuoteen 2050 mennessä antibiooteille vastustuskykyisten ”superbakteerien” pelätään tappavan vuosittain enemmän ihmisiä kuin syöpä.

Ongelmaa on yritetty korjata kehittämällä yhdistelmälääkkeitä ja täysin uusia antibiootteja. Uusia antibiootteja löydetään liian hitaasti, ja niiden määräkin on rajallinen. Toki myös antibioottien määräämistä on pyritty rajoittamaan – vaihtelevin tuloksin.

Taannoisessa JAMA Internal Medicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa raportoitiin, että lähes puolet vuonna 2014 yhdysvaltalaisissa kiireellisen hoidon keskuksissa kirjoitetuista antibioottiresepteistä oli täysin hyödyttömiä. Lääkärit määräsivät antibioottikuureja esimerkiksi viruksen aiheuttaman flunssan hoitoon.

Tutkijoiden mukaan turhia antibioottikuureja määrätään Yhdysvalloissa ennen kaikkea liikevoiton nimissä.

Olemme siis vääjäämättömästi ajautumassa kohti superbakteerien aikaa. Yhdeksi uusimmista ja lupaavimmista vaihtoehdoista on esitetty antibioottiresistenttien bakteerien tuhoamista elimistöstämme hyvin erikoistuneiden viruksien avulla.

Bakteriofagin rakennetta ja toimintaa havainnollistava kuva. Fagi kiinnittyy bakteerin pinnalle kuitumaisilla ”jaloillaan” ja injektoi geneettisen materiaalinsa solun sisään. Bakteerin sisällä muodostuu uusia fageja. Niiden määrän kasvaessa solunsisäinen paine kasvaa ja bakteeri ”räjähtää” vapauttaen fagit etsimään uusia kohteita.

Tällaisia bakteereihin pesiytyviä ja niitä tappavia viruksia kutsutaan bakteriofageiksi – tai lyhyemmin fageiksi. Ihmisten tietämättä bakteerit ja fagit ovat käyneet keskenään sotaa miljardien vuosien ajan.

Bakteriofagit löydettiin jo 1890-luvulla, ja ensimmäiset raportit niiden käytöstä ihmisten infektioiden hoidossa julkaistiin 1920-luvulla. 1930-luvulla kiinnostus bakteriofagihoitoa kohtaan kuitenkin hiipui länsimaissa antibioottien yleistyessä.

Tutkimus jatkui aktiivisena etenkin Itä-Euroopassa, ja kiinnostuksen bakteriofagihoitoa kohtaan kasvaessa jälleen 2000-luvulla näistä arvokkaista tutkimuksista on julkaistu yhteenvetoja.

Aivan viime vuosina olemme saaneet yhä vakuuttavampaa näyttöä siitä, että antibioottiresistentit bakteerit voidaan tuhota elimistöstä tällaisten viruksien avulla. Hoitoa ollaan kokeiltu jopa ihmisillä eräänlaisena ”viimeisenä oljenkortena” – usein hyvin tuloksin.

ArsTechnica-sivusto kertoo nyt tuoreesta hiirillä toteutetusta tutkimuksesta, jossa testattiin bakteriofagien kykyä tuhota hoitoresistenttejä keuhkoinfektioita aiheuttava Pseudomonas aeruginosa –bakteeri.

Hoito osoittautui tehokkaaksi. Kaikki bakteriofageilla hoidetut hiiret selviytyivät. Hoito lievensi infektion voimakkuutta riittävästi, jotta hiirien oma immuunipuolustus sai infektion lopulta aisoihin. Hoitamattomista verrokkiryhmän hiiristä vain 13 prosenttia selviytyi.

Hiirien tilaa seuranneet tutkijat huomasivat, että kahdeksantoista tunnin kuluttua hoidon lopettamisesta kaikki fagit olivat kadonneet hiirien keuhkoista. Hiiret eivät olleet myöskään tuottaneet immuunivastetta fageja vastaan.

”Lyhyesti sanottuna ainuttakaan bakteriofagi-hoitoon liitetyistä ongelmista ei tutkimuksessa ilmennyt”, ArsTechnica kirjoittaa.

Suurin ongelma oli juuri oikean kokoisten fagien tuottaminen. Jotta lääke kulkeutuisi tehokkaasti keuhkojen pieniin sopukoihin, sen pitää olla hyvin pienikokoinen. Ei kuitenkaan niin pieni, jotta se joutuisi immuunipuolustukseen osallistuvien syöjäsolujen eli makrofagien syömäksi.

Juuri oikeankokoisen lääkkeen luodakseen tutkijat loivat fageille erikoisvalmisteisen polymeeri-kuoren. Seuraavaksi he upottivat kuoret fageja kuhisevaan liuokseen. Tämän jälkeen lääke kuivattiin hienoksi pulveriksi, joka toimitettiin hiirien keuhkoihin hengitysteiden välityksellä.

Tutkimus on julkaistu Nature Biomedical Engineering –tiedejulkaisussa.


Miksi bakteriofagit?

Bakteeri-infektioiden hoitaminen fageilla on lupaava lääketieteen alue, koska niillä on potentiaalia ratkaista monia antibioottien ongelmista.

Koska bakteriofagit (siinä missä bakteeritkin) ovat eläviä, kehittyviä olentoja, eivät bakteerit pysty tuosta vain kehittämään vastustuskykyä niitä vastaan. Bakteerit ja fagit ovat käyneet keskenään ”kilpavarustelua” niin pitkään, kuin ne ovat taistelleet toisiaan vastaan. Vielä tällä hetkellä näyttää siltä, että fagit ovat niskan päällä.

Bakteriofagien käyttö taistelussa bakteereja vastaan asettaisi bakteerit asemaan, jossa niiden on vaikea voittaa. Bakteerit voivat joissain harvinaisissa tapauksissa kehittää vastustuskyvyn fageja vastaan, mutta tämä tarkoittaa sitä, että niiden vastustuskyky antibiootteja vastaan heikkenee, alla olevalla videolla selitetään.

Bakteriofagit ovat myös hyvin erikoistuneita saalistajia. Tietyn tyyppiset fagit keskittyvät vain tietyn tyyppisiin bakteereihin – ja mahdollisesti niiden kaikkein lähimpiin sukulaisiin. Toisin kuin antibiootit, jotka tuhoavat myös elimistön hyödyllisiä bakteereita, ne tuhoavat siis vain halutut bakteerit jättäen muut rauhaan.

Ja mikä parasta, bakteriofageista ei pitäisi tulla ihan heti pulaa. Maapallolla on enemmän fageja kuin mitään muita organismeja yhteenlaskettuna.

Bakteriofagien tutkimus on kuitenkin vasta hyvin varhaisessa vaiheessa. Niiden mahdollinen laajamittainen käyttöönotto tulee viemään vielä pitkään.

Alla olevalla videolla selitetään tarkemmin fagien toimintaa: