
经过将近两年的抗生素治疗旨在消除细菌感染的抗生素治疗后,一名妇女的渗出伤口未能愈合。因此,她的医生释放了杀死超级细菌的病毒。
专门涉及的实验疗法病毒感染细菌简称为噬菌体或“噬菌体”。虽然抗生素根据该案的新报告(1月18日)在《杂志》上发表了一份新报告自然通讯。
“治疗几天后,患者的伤口已经干了,”这意味着脓液不再从伤口中渗出,“皮肤正在从灰色变成粉红色。
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噬菌体疗法三个月后,医生没有发现患者超级细菌的缠绵迹象,她的伤口正在稳步康复。在治疗后的三年中,细菌感染尚未恢复。
耶鲁大学生态学和进化生物学教授保罗·特纳(Paul Turner)说:“我认为这是令人信服的证据,表明您可以获得抗生素和噬菌体协同作用。”这种协同效应在先前的研究中已经出现了,包括特纳自己的工作,新案例报告提供了进一步的证据,证明该作用如何对人类患者有帮助。
噬菌体抗生素协同作用
使用病毒杀死细菌的概念首先出现了一个多世纪以前,在发现之前将近十年青霉素根据2017年的一份报告,1928年世界胃肠道药理学与治疗学杂志。但是,当时科学家对噬菌体的理解受到限制,并且在发现和药物生产抗生素之后,该领域在很大程度上被放弃了。但是,前苏联和东欧的各种研究小组继续研究噬菌体疗法并进行了人类的治疗试验,并取得了多样的成功。
在过去的十年中,人们对噬菌体疗法的兴趣浮出水面,因为科学家开始寻找新的策略来击败抗生素耐药的超级细菌。一个皱纹是,噬菌体疗法并不是傻瓜 - 就像细菌可以演变为胜过抗生素一样,它们也可以进化抵抗特定噬菌体的抵抗力。国家科学院论文集。不同之处在于,噬菌体可以很容易地发展起来克服这种抵抗和反击。另外,细菌不能像抗生素抗性基因一样轻松地交换噬菌体抗性基因。
考虑到这一点,科学家现在正在研究他们如何在与超级细菌的战斗中利用噬菌体的遗传灵活性。新的案例研究提供了一个例子,说明了如何通过称为“预先适应”的过程“训练”噬菌体如何非常有效地杀死特定细菌。
参与此案的患者在左大腿上进行了大手术后出现了超级细菌感染。 2016年3月在布鲁塞尔机场发生的轰炸中,她的股骨或大腿骨损坏骨抚养她的其他创伤性伤害后,就位。
不幸的是,该女子的手术伤口被感染了克雷伯氏菌肺炎,一种引起各种医疗保健相关感染的细菌,根据疾病控制与预防中心(CDC)。这意味着患者在使用呼吸机,通过静脉注射或接受手术的同时,患者可以暴露于该错误。
许多克莱伯斯拉据疾病预防控制中心(CDC)称,细菌具有对抗生素药物的抗性。在这种情况下,活检显示患者携带了两种菌株K.肺炎,其中一种表现出“广泛的耐药表型”。在医院住院三个月后,“患者受到各种抗生素方案,但股骨骨折仍未得到巩固,并且感染持续存在。”此时,医疗团队开始考虑噬菌体疗法。
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该患者是噬菌体疗法的良好候选者,部分是因为她的感染与生物膜埃斯凯纳齐说。当细菌菌落粘在表面并产生周围的细胞的3D基质时,生物膜形成,就像一种保护性屏障一样。抗生素难以穿透这些薄膜,即使它们制作,某些细菌细胞也可以通过休眠而在抗生素上生存。抗生素通常通过破坏细菌细胞的功能而起作用,从本质上导致其短路,因此这些药物在休眠细胞上不起作用,现场科学先前报道。
但是,即使抗生素未能破坏锁定在生物膜后面的细菌,噬菌体疗法也可能降低这些超级细菌。
她说:“众所周知,许多噬菌体具有破坏生物膜的能力,因此使抗生素更容易达到目标。”为了确定最佳的噬菌体,医疗团队取样了患者的样本K.肺炎菌株并将其发送给乔治·埃利亚瓦(George Eliava)噬菌体,微生物学和病毒学研究所,位于佐治亚州第比利斯(Georgia),这是一个研究噬菌体及其潜在应用的非营利研究所。
研究人员从研究所广泛的噬菌体图书馆中汲取灵感,确定了一种可以有效感染和杀死患者的噬菌体K.肺炎菌株。然后,他们将噬菌体和细菌菌株放入实验室菜肴中,从而使噬菌体感染细菌,制作自身的拷贝并捡起基因突变。随着时间的流逝,这些气味突变有助于噬菌体更有效地杀死细菌。在该实验结束时,研究人员对所得的噬菌体突变体进行了筛选,以识别最好的细菌杀手,然后他们以“获胜”的噬菌体重复了这一过程。
经过15轮这一过程,该团队产生了一个足够有效的噬菌体突变体,以抗击患者的K.肺炎。特纳说,作者称之为“预防前”的这种定向进化已在其他噬菌体疗法研究中使用,以使噬菌体更有效,然后再将其与细菌敌人相提并论。
最初,在伊斯兰医院的伦理委员会绿色地亮着该手术后,该患者于2016年11月被清除以接受这种优化的噬菌体疗法。但是,由于治疗医师之间缺乏共识,该治疗被搁置到2018年2月。那时,自患者最初受伤以来已经过去702天,并且在大部分时间里,她一直在接受抗生素。
该患者在手术程序后最终接受了噬菌体疗法,在此期间,医生从伤口中移走了死亡并受损的组织。引入了用抗生素“浸渍”的骨移植物;并取代了有助于稳定骨折的骨骼的框架。在此程序结束时,团队将一个导管插入伤口中,他们可以将预先适应的噬菌体发送。
他们将此导管放在适当的位置六天,并每天应用噬菌体疗法,同时还提供患者抗生素药物。患者在开始噬菌体疗法的两天内开始表现出改善K.肺炎埃斯凯纳齐说。
三个月后,该患者没有感染,她的伤口和股骨终于终于被修复了。在这一点上,医生删除了患者腿上的稳定框架,并停止了所有抗生素治疗。
研究作者报道:“在噬菌体抗生素组合治疗三年后,患者通常借助拐杖恢复了行动和活动能力,并参加了体育事件。” “而且没有经常性的迹象K.肺炎感染。”
案例研究表明,噬菌体疗法和抗生素的结合可以有效治疗抗药性K.肺炎,特纳说。该案例研究不能显示患者的改善可以归因于噬菌体,以及多少归因于她的新抗生素方案。但是鉴于患者在抗生素转换之前表现出一些改善,并且没有以前的抗生素起作用,结果暗示噬菌体有所作为。
特纳将来说,他预计,当使用噬菌体疗法变得更加普遍时,有时将与抗生素一起使用这种治疗,尽管在这种情况下,这也可以孤立地有效,尤其是在追随泛滥的耐药细菌”,这对任何抗生素都不会反应任何抗生素。
他说,为了弄清楚如何最好地应用噬菌体疗法,我们必须通过大规模临床试验收集更多数据,而不仅仅是孤立的病例报告。他说:“确实,噬菌体疗法的未来确实取决于临床试验的大量数据。” “这只是金标准的……必须将噬菌体保持在相同的金标准上。”此类试验已经在进行中。
最初发表在现场科学上。