Одно из ведущих мест в патогенезе заболеваний органов пищеварения (функциональных гастроинтестинальных расстройств, болезни Крона, язвенного колита, неалкогольной жировой болезни печени и др.) принадлежит нарушениям состава и функций бактериальных представителей микробиоты кишечника. Современные представления о тесной взаимосвязи здоровья человека и микробиоты кишечника поставили под сомнение применимость антибиотиков широкого спектра действия и обусловили повышение интереса к бактериофагам. Методы молекулярной генетики, структурной биологии и высокопроизводительной геномики позволили выявить огромное разнообразие фагов, предполагающее направленное их использование против большинства патогенных бактерий и возможность контроля микробиоты кишечника путем воздействия на определенные виды бактерий.
Бактериофаги, или фаги (от древнегреческого φᾰ́γω — «пожираю») — вирусы, поражающие бактериальные клетки, широко распространены в естественных средах, богатых бактериями, включая почву, водоемы, тело человека. Как правило, состоят из белкового капсида, содержащего геномную нуклеиновую кислоту в виде линейной двухцепочечной ДНК, линейной одноцепочечной или двухцепочечной РНК или кольцевой одноцепочечной ДНК. По характеру взаимодействия с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные фаги.
В последние два десятилетия проводятся исследования по использованию фагов для лечения кишечных инфекций, оценивается их безопасность и клиническая эффективность. Так, изучение терапевтического значения E. coli T4-подобных фагов при бактериальной диарее у взрослых и детей не выявило каких-либо нежелательных побочных явлений, но и эффективности не было отмечено, что, по мнению авторов статьи, могло быть обусловлено недостаточно высокими дозами бактериофагов.
Большой научный и практический интерес сегодня вызывают стратегии коррекции микробиоты кишечника или стратегии прецизионного (высокоточного) ее редактирования с помощью фагов у больных с патологией кишечника и патологией печени. В двух плацебо-контролируемых исследованиях оценивался эффект терапевтического влияния коктейля PreforPro, состоящего из 4 фагов, применявшегося как совместно с пробиотическим штаммом Bifidobacterium animalis subsp. lactis BL04, так и без него, на улучшение состава бактериальной составляющей микробиоты кишечника. В этих исследованиях принимали участие пациенты, у которых наблюдались невыраженные расстройства желудочно-кишечного тракта неинфекционной природы. По результатам испытаний PreforPro установлена его безопасность, но доказательства клинической эффективности признаны неоднозначными.
Критическими моментами фаготерапии считают тестирование пациентов на наличие целевого бактериального хозяина в кишечнике, подтверждение его чувствительности к выбранным фагам и определение оптимальной дозы назначаемых бактериофагов. Многочисленные исследования показали безопасность относительно высоких доз фагов, вводимых перорально или внутривенно. Задачу поддержания достаточного количества фагов для терапевтических целей можно решить путем модификаций белков фагового капсида; подобные изменения могут способствовать продлению периода полужизни фагов за счет уменьшения интенсивности их фагоцитоза.
По мнению авторов статьи, использование фагов может стать ключевым персонализированным подходом к лечению и профилактике инфекционных и неинфекционных заболеваний, поэтому заслуживает внимания врачей и дальнейшего изучения учеными.