- 다음으로 인한 세균성 이질 시겔라 박테리아는 매년 전 세계적으로 약 160,000명을 죽입니다.
- 항생제 내성이 전 세계적으로 증가하고 있기 때문에 이 질병을 치료하는 것은 여전히 어려운 일입니다.
- 대체 치료법을 찾는 과정에서 코네티컷 주 뉴헤이븐에 있는 Yale 대학 연구원들은 중화하거나 약화시킬 수 있는 자연 발생 박테리오파지 또는 파지를 발견했습니다. 시겔라 박테리아.
- 이 연구는 공중 보건을 위해 박테리아에 대한 바이러스 사용의 잠재적 이점을 보여줍니다.
예일 대학교 과학자들은 예기치 않게 ‘박테리아’라고 불리는 박테리아 군에 대한 잠재적인 무기를 발견했습니다. 시겔라 내부에서 박테리아를 감염시키고 분해할 수 있는 바이러스인 파지에서.
이 천적들을 서로 맞붙게 함으로써 연구자들은 A1-1이라는 박테리오파지가 내성과 돌연변이에 대해 효과적이라는 것을 발견했습니다. 시겔라 박테리아.
시겔라 박테리아는 염증성 설사와 이질을 특징으로 하는 전염성 감염인 이질균을 유발합니다.
증가하는 사례, 항균제 내성 및 제한된 치료 옵션으로 인해 이 미생물은
Shigellosis는 매년 약 1억 2,500만 건의 중등도에서 중증 설사의 원인이 됩니다. 대부분의 사례는 제한된 깨끗한 물, 열악한 위생 및 영양 실조가 전염에 기여하는 개발 도상국에 사는 어린이에게서 발생합니다.
연구 결과는 저널에 나타납니다. 응용 및 환경 미생물학.
항생제 이전 시대로 돌아가
인간 박테리아 감염과 싸우기 위한 파지 요법의 실행은 페니실린 사용에 앞서 있습니다. 20세기 중반에 항생제 사용으로 인해 폐기되었습니다.
이제 항생제에 대한 박테리아의 내성 증가는 “세계 건강, 식량 안보 및 개발에 대한 가장 큰 위협 중 하나”라고 말합니다.
이것이 Kaitlyn Kortright, Ph.D., Rachel E. Done, 그리고 Benjamin Chan, Ph.D.가 된 이유 중 하나입니다. — 예일대 생태 및 진화 생물학부의 과학자이자 이 연구의 공동 저자 —는 이 저항에 맞서기 위한 대체 솔루션을 찾기로 결정했습니다.
“불행히도 이질은 널리 퍼져 있고 세균성 이질에 대해 승인된 백신이 없습니다. 널리 이용 가능해질 때까지 파지 기반의 수처리를 통한 예방 접근 방식은 질병 발병률을 크게 줄일 수 있습니다.”라고 그들은 말했습니다. 오늘의 의료 뉴스.
연구원들은 놀랍게도 자연적으로 발생하는 파지를 발견했습니다. 시겔라 플렉스네리 몸에. 이 균주는
연구 이전에 과학자들은 그러한 파지가 존재한다는 것을 몰랐습니다.
바이러스의 진화적 트레이드오프
연구 탐구
진화적 절충은 유기체가 한 방식으로 그것을 강화하고 다른 방식으로 약화시키는 특성을 개발할 때 발생합니다.
Kortright 박사는 다음과 같이 설명했습니다.
“우리는 자연적으로 의 외막 단백질에 결합할 수 있는 파지를 발견하고자 했습니다. 에스.플렉스네리 인간의 장에서 이 병원체의 악성 세포 간 확산을 담당하며, 파지 내성의 진화는 이 독성 인자 단백질을 변경하거나 제거해야 한다고 가정합니다.”
연구자들은 그들의 발견이 “가능한 임상적 이점으로” 진화하는 파지 내성을 활용하는 파지 치료법의 설계로 이어지기를 희망했습니다.
‘성공적인’ 롱샷
Kortright 박사와 그녀의 팀은 에스.플렉스네리 기존 항생제에 대한 내성 때문입니다. 더욱이, 미생물은 항생제가 비싸거나 희소한 저소득 지역에서 주로 활동합니다.
안전한 식수는 이러한 지역에서도 문제입니다. Kortright 박사는 “독성이 있는 것을 선택하여 수원을 처리하는 데에도 유용할 수 있는 파지”를 찾고자 했습니다. 에스.플렉스네리.”
연구자들은 “분명히 먼 길”이라고 묘사한 움직임에서 멕시코의 쿠아트로 시에네가스(Cuatro Cienegas)를 선택했습니다.
그곳에서 그들은 폐수 샘플에서 파지 A1-1을 발견했습니다. 저자들은 이 바이러스가 숙주 박테리아를 파괴하고 박테리아의 내성 진화를 선택한다고 가정했습니다.
연구팀은 파지 저항성 돌연변이 5종을 분리했다. A1-1에 노출되면 모든 돌연변이가 “세포간 전파가 불가능했습니다.”
파지 요법의 장단점
Kortright 박사와 Chan 박사는 파지 요법의 잠재력에 대해 다음과 같이 평가했습니다.
“페이지 타겟팅 에스.플렉스네리 독성은 생물학적 정화 또는 수질 위생 프로젝트의 일부로 사용될 때 이질균 발병의 심각성/기간을 줄이거나 발병을 완전히 예방하는 데 매우 효과적일 수 있습니다.”
그러나 공동 저자들은 활동성 이질균을 치료하는 데 필요한 파지 입자의 수가 재정적으로 불가능할 수 있다고 지적했습니다.
또한 직접 관리로 사망할 수 있습니다. 에스.플렉스네리 장내강에 있지만 세포내 박테리아를 제거할 때 잘 작동하지 않을 수 있습니다.
공동 저자들은 “세포내 박테리아를 치료하기 위해 파지를 치료적으로 사용하기 전에 추가 조치를 고려해야 할 필요가 있을 것”이라고 생각합니다.
파지 치료 경험이 있는 국립 유대인 건강의 생물 의학 연구원인 Nabeeh Hasan 박사는 이렇게 말했습니다. MNT 그 파지 요법은 “유해한 박테리아와의 싸움에서 충분히 활용되지 않는 도구”였습니다.
“적절한 파지를 사용하는 것의 한 가지 이점은 특정 박테리아를 표적으로 하고 동물, 특히 인간을 감염시키지 않는다는 것입니다. 그 결과 독성이 없고 자연 식물군에 대한 파괴가 최소화됩니다. 특정 유해 세균에 대해 적절한 파지를 선별하고 선택할 수 있습니다. 이것은 저항의 유도를 덜 허용합니다. 파지는 많은 제형에 적용될 수 있으며 제거하기가 매우 어려운 것으로 악명 높은 박테리아 생물막에 침투할 수 있습니다.”
– Nabeeh Hasan 교수
익숙하지 않지만 박테리아에 대한 유망한 무기
연구의 저자와 마찬가지로 Hasan 박사는 파지를 불완전한 솔루션으로 보고 있습니다.
“각 파지는 원트릭 포니(one-trick pony)일 수 있으며 특히 하나의 박테리아 또는 매우 좁은 범위의 박테리아를 표적으로 삼을 수 있습니다. 파지는 제조되는 동안 진화할 수 있는 살아있는 생물학적 작용제이기도 하지만 이는 약독화 생백신과 다르지 않습니다. 가장 큰 단점은 우리가 파지와 파지 치료법에 대해 잘 알지 못해서 무섭고 낯설게 들린다는 것입니다.”
Hasan 박사는 이질이 전 세계적으로 예방 가능한 사망의 주요 원인이라고 지적했습니다.
“많은 전염병과 마찬가지로 이질도 위생과 깨끗한 물을 이용하여 예방할 수 있습니다. 깨끗한 물을 늘리고 적절한 경우 항생제에 대한 실행 가능한 대안으로서 파지의 가능성을 탐구하기 위해 더 많은 연구에 자금을 지원해야 합니다.”라고 그는 덧붙였습니다.
