Antidotum na bakterie chorobotwórcze - nowe spojrzenie na bakteriofagi

• Autorzy: Ochmerak, Jakub , Potocki, Leszek , Kus-Liśkiewicz, Małgorzata

Warianty tytułu

EN

Phage therapy – an alternative for antibiotics-resistance bacteria infections

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rosnąca oporność bakterii na antybiotyki stanowi coraz większe wyzwanie dla systemu opieki zdrowotnej, szczególnie w kontekście zwiększającej się liczby pacjentów z osłabioną odpornością Z tego powodu rozwój alternatywnych metod zapobiegania infekcjom stał się jednym z najwyższych priorytetów współczesnej medycyny i biotechnologii. Obecnie rozważa się terapie nieantybiotykowe w leczeniu infekcji bakteryjnych, a jedną z możliwych opcji jest terapeutyczne zastosowanie fagów, czyli wirusów atakujących bakterie. Terapia bakteriofagowa, odkryta w epoce przedantybiotykowej, zyskuje obecnie duże zainteresowanie ze względu na jej skuteczność i możliwość pozyskiwania fagów z wielu różnych środowisk, w których bytują. Ta specyfika sprawia, że terapia fagowa jest atrakcyjną alternatywą w leczeniu infekcji, szczególnie tych wywołanych przez bakterie wielolekooporne. W publikacji omówiono problem narastającej oporności bakterii na antybiotyki i potrzebę nowych metod ich zwalczania. Przedstawiono terapię fagową, w tym jej zalety jako obiecującą alternatywę dla antybiotyków. Omówiono również wyzwania związane z terapią fagową, m.in. dostępność, standaryzację, regulację i potrzebę dalszych badań klinicznych. W artykule podkreślono potencjał terapii fagowej w leczeniu zakażeń bakteryjnych i jej znaczenie dla przyszłości medycyny.

EN

The emergence of pathogenic bacteria resistant to many currently available antimicrobial agents has become a critical problem in modern medicine, particularly due to the concomitant increase in immunosuppressed patients. Non-antibiotic therapies to treat bacterial infections are now under serious consideration and one possible option is the therapeutic use of specific phage particles. Bacteriophage therapy, discovered in the pre-antibiotic era, is currently gaining great interest due to its effectiveness and the ability to obtain phages from many different environments in which they live. This specificity makes phage therapy an attractive alternative in the treatment of infections, especially those caused by multidrug-resistant bacteria. The publication examines the problem of growing bacterial resistance to antibiotics and the need for novel methods of combating them. Phage therapy is presented as a promising alternative to traditional antibiotics, and its benefits are highlighted. The article also examines the challenges associated with phage therapy, such as accessibility, standardisation, regulatory concerns and the need for additional clinical trials. It highlights the significant potential of phage therapy to combat bacterial infections and its central role in shaping the future of medicine.

Słowa kluczowe

PL

antybiotykooporność; bakteriofagi; bakterie chorobotwórcze

EN

antibiotic resistance; bacteriophages; pathogenic bacteria

• Czasopismo: Polish Journal for Sustainable Development
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 28, nr 1
• Strony: 157--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab.

Twórcy

autor

Ochmerak, Jakub

• Uniwersytet Rzeszowski, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Instytut Biotechnologii

autor

Potocki, Leszek

• Uniwersytet Rzeszowski, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Instytut Biotechnologii

autor

Kus-Liśkiewicz, Małgorzata

• Uniwersytet Rzeszowski, Kolegium Nauk Przyrodniczych, Instytut Biotechnologii,

Bibliografia

• 1. Adnan M., Ali Shah M. R., Jamal M., Jalil F., Andleeb S., Nawaz M. A., Pervez S., Hussain T., Shah I., Imran M., Kamil A. 2020. Isolation and characterization of bacteriophage to control multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa planktonic cells and biofilm. Biologicals. 63. 89-96.
• 2. WHO Bacterial Priority Pathogens List. 2024: bacterial pathogens of public health importance to guide research, development and strategies to prevent and control antimicrobial resistance. ISBN 978-92-4-009346-1 (electronic version). ISBN 978-92-4-009347-8 (print version).
• 3. Baj J., Bartosik D., Dziewit Ł., Jagusztyn-Krynicka E.K., Markiewicz Z., Piekarowicz A., Włodarczyk M., Wolska K.I. 2015. Biologia molekularna bakterii. Wyd. 2. zm. Warszawa. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• 4. Abedon ST., García P., Mullany P., Aminov R. 2017. Editorial: Phage Therapy: Past, Present and Future. Front. Microbiol. 8. 981. doi: 10.3389/fmicb.2017.0098.
• 5. Bello-López JM., Cabrero-Martínez OA., Ibáñez-Cervantes G., Hernández-Cortez C., Pelcastre-Rodríguez LI., Gonzalez-Avila LU., Castro-Escarpulli G. 2019. Horizontal Gene Transfer and Its Association with Antibiotic Resistance in the Genus Aeromonas spp. Microorganisms. 7(9).363. doi: 10.3390/microorganisms7090363. PMID: 31540466; PMCID: PMC6780555.
• 6. Breijyeh Z., Jubeh B., Karaman R. 2020. Resistance of Gram-Negative Bacteria to Current Antibacterial Agents and Approaches to Resolve It. Molecules. 25(6).1340. doi:10.3390/molecules25061340. PMID: 32187986; PMCID: PMC7144564.
• 7. Chegini Z., Khoshbayan A., Taati Moghadam M., Farahani I., Jazireian P., Shariati A. 2020. Bacteriophage therapy against Pseudomonas aeruginosa biofilms: a review. Ann Clin Microbiol Antimicrob.19(1). 45. doi: 10.1186/s12941-020-00389-5. PMID: 32998720; PMCID: PMC7528332.
• 8. Clokie MR., Millard AD., Letarov AV., Heaphy S. 2011. Phages in nature. Bacteriophage.1(1). 31-45. doi: 10.4161/bact.1.1.14942. PMID: 21687533; PMCID: PMC3109452.
• 9. Eun YJ., Foss MH., Kiekebusch D., Pauw DA., Westler WM., Thanbichler M., Weibel DB. 2012. DCAP: a broad-spectrum antibiotic that targets the cytoplasmic membrane of bacteria. J Am Chem Soc.134 (28). 11322-5. doi: 10.1021/ja302542j. Epub 2012 Jul 5. PMID: 22741745; PMCID: PMC3516701.
• 10. Gaynes R. 2017. The Discovery of Penicillin-New Insights After More Than 75 Years of Clinical Use. Emerging Infectious Diseases 23 (5). 849-53. https://doi.org/10.3201/eid2305.161556.
• 11. Gill EE., Franco OL., Hancock RE. 2015. Antibiotic adjuvants: diverse strategies for controlling drug-resistant pathogens. Chem Biol Drug Des. 85(1). 56-78. doi:10.1111/cbdd.12478. PMID: 25393203; PMCID: PMC4279029.
• 12. Hall S., McDermott C., Anoopkumar-Dukie S., McFarland AJ., Forbes A., Perkins AV., Davey AK., Chess-Williams R., Kiefel MJ., Arora D., Grant GD. 2016. Cellular Effects of Pyocyanin, a Secreted Virulence Factor of Pseudomonas aeruginosa. Toxins (Basel). 8(8). 236. doi: 10.3390/toxins8080236. PMID: 27517959; PMCID: PMC4999852.
• 13. Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. 2019. No time to Wait: Securing the future from drug-resistant infections. https://www.who.int/publications/i/item/no-time-to-wait-securing-the-future-from-drug-resistant-infections.
• 14. Jurado-Martín I., Sainz-Mejías M., McClean S. 2021. Pseudomonas aeruginosa: An Audacious Pathogen with an Adaptable Arsenal of Virulence Factors. Int J Mol Sci. 22(6). 3128. doi: 10.3390/ijms22063128. PMID: 33803907; PMCID: PMC8003266.
• 15. Lin DM., Koskella B., Lin HC. 2017. Phage therapy: An alternative to antibiotics in the age of multi-drug resistance. World J Gastrointest Pharmacol Ther. 8(3). 162-173. doi:10.4292/wjgpt.v8.i3.162. PMID: 28828194; PMCID: PMC5547374.
• 16. Lister PD., Wolter DJ., Hanson ND. 2009. Antibacterial-resistant Pseudomonas aeruginosa: clinical impact and complex regulation of chromosomally encoded resistance mechanisms. Clin Microbiol Rev. 22(4). 582-610. doi: 10.1128/CMR.00040-09. PMID: 19822890; PMCID: PMC2772362.
• 17. Mielko KA., Jabłoński SJ., Milczewska J., Sands D., Łukaszewicz M., Młynarz P. 2019. Metabolomic studies of Pseudomonas aeruginosa. World J Microbiol Biotechnol. 35(11). 178. doi: 10.1007/s11274-019-2739-1. PMID: 31701321; PMCID: PMC6838043.
• 18. O’Neill J., 2014. Review on Antimicrobial Resistance. Antimicrobial Resistance: Tackling a Crisis for the Health and Wealth of Nations. https://amr-review.org/.
• 19. Pang Z., Raudonis R., Glick BR., Lin TJ., Cheng Z. 2019. Antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa: mechanisms and alternative therapeutic strategies. Biotechnol Adv. 37(1). 177-192. doi: 10.1016/j.biotechadv.2018.11.013. Epub 2018 Nov 27. PMID: 30500353.
• 20. Philipson CW., Voegtly LJ., Lueder MR., Long KA., Rice GK., Frey KG., Biswas B., Cer RZ., Hamilton T., Bishop-Lilly KA. 2018. Characterizing Phage Genomes for Therapeutic Applications. Viruses.10(4). 188. doi: 10.3390/v10040188. PMID: 29642590; PMCID: PMC5923482.
• 21. Qin S., Xiao W., Zhou C., Pu Q., Deng X., Lan L., Liang H., Song X., Wu M. 2022. Pseudomonas aeruginosa: pathogenesis, virulence factors, antibiotic resistance, interaction with host, technology advances and emerging therapeutics. Signal Transduct Target Ther. 7(1). 199. doi: 10.1038/s41392-022-01056-1. PMID: 35752612; PMCID: PMC9233671.
• 22. Reig S., Le Gouellec A., Bleves S. 2022. What Is New in the Anti-Pseudomonas aeruginosa Clinical Development Pipeline Since the 2017 WHO Alert? Front. Cell. Infect. Microbiol. 12. 909731. doi: 10.3389/fcimb.2022.909731.
• 23. Strathdee SA., Hatfull GF., Mutalik VK., Schooley RT. 2023. Phage therapy: From biological mechanisms to future directions. Cell. 186(1). 17-31. doi:10.1016/j.cell.2022.11.017. PMID: 36608652; PMCID: PMC9827498.
• 24. Summers W.C. 2012. The Strange History of Phage Therapy. Bacteriophage. 2 (2). 130-33. https://doi.org/10.4161/bact.20757.
• 25. Tang KWK., Millar BC., Moore JE. 2023. Antimicrobial Resistance (AMR). Br J Biomed Sci. 80. 11387. doi: 10.3389/bjbs.2023.11387. PMID: 37448857; PMCID: PMC10336207.
• 26. Tenderenda A., Łysakowska ME., Gawron-Skarbek A. 2023. The Prevalence of Alert Pathogens and Microbial Resistance Mechanisms: A Three-Year Retrospective Study in a General Hospital in Poland. Pathogens. 12(12). 1401. doi: 10.3390/pathogens12121401. PMID: 38133286; PMCID: PMC10746124.

Identyfikatory

DOI

10.15584/pjsd.2024.28.1.16