Kontrollierte Phagentherapie deutet auf eine Alternative zu Antibiotika hin
Phagen sind Viren, die durch die Infektion von Bakterien gedeihen, und eine kontrollierte Phagentherapie wird seit langem als potenzieller Ersatz für Antibiotika angesehen. Aber wo Antibiotika das Problem darstellen, dass die Bakterien, auf die sie abzielen, zu gefährlichen resistenten Stämmen mutieren, sind Phagen aufgrund ihrer eigenen rasanten Entwicklung ein Risiko, obwohl diese Risiken nur unzureichend verstanden werden. Neue Untersuchungen legen jedoch nahe, dass es möglich sein könnte, diese Risiken zu mindern. Bestimmte Phagen sind der Natur überlassen und in der Lage, bestimmte Arten von Bakterien aufzuspüren und zu zerstören.
Kontrollierte Phagentherapie gegen Infektionen
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Eine kontrollierte Phagentherapie kann also auf resistente Bakterien abzielen und gleichzeitig potenziellen unbeabsichtigten Folgen ausweichen. Aber hier ist es nur die Suche, die Forscher interessiert, indem sie mit den Phagen eine Ladung Goldnanoteilchen liefern. Diese zerstören mit Hilfe von Licht sowohl die angezielten Bakterien als auch ihre Phagen auf einmal. Sie können sich also den Phagen wie ein Leitsystem und die Teilchen wie einen Sprengkopf dieser speziellen antibakteriellen Lenkwaffe vorstellen.
„Wir haben die Phagen mit Goldnanoteilchen konjugiert“, erklärt Irene Chen von der UC Santa Barbara in einer Pressemitteilung. Wenn Sie dachten, dass Konjugation nur etwas mit Verben zu tun hat, wird sie das erstaunen. Es bedeutet nämlich auch, sich zu verbinden oder zu koppeln. „Wenn diese Nanoteilchen durch Licht angeregt werden, wandeln sie die Energie von Licht in Wärme um, was zu sehr hohen lokalen Temperaturen führt.“
Die sogenannten “Phanorod”-Kombinationen von Nanorods und Phagen wurden Reagenzglas-Kulturen von Säugetierzellen mit einem zugesetzten Bakterien-Biofilm zugesetzt. Die Wissenschaftler haben dann Licht mit Wellenlängen im nahen Infrarot-Bereich ausgesetzt, um die alles entscheidende Anregung auszulösen. Die entstehende Hitze tötet sowohl die Bakterien, als auch den Phagen selbst ab.
Neue Forschungsergebnisse
In Experimenten zerstörten die Phanorods erfolgreich die potenten humanen Pathogene E. coli Bakterien, P. aeruginosa und V. cholerae. Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass die Phanorods auch 20 Prozent der Säugetierzellen in der Kultur zerstörten, was die Forschung als “geringe Schadensrate” einstuft.
Neben der unvorhersehbaren Natur der unkontrollierten Entwicklung von Phagen gibt es andere Probleme mit ihrer historischen Verwendung. Sie können möglicherweise Giftstoffe enthalten. Es ist aus diesem Grund schwierig, den Erfolg der Behandlung einzuschätzen. “Sie werden vielleicht sehen, dass es vollständig funktioniert oder dass es vollständig versagt, aber Sie haben nicht die Art von Dosisreaktion, die Sie wollen”, erklärt Chen. Dieser neue kontrollierte Ansatz für die Phagentherapie könnte jedoch möglicherweise auch diese Probleme lindern.
Das Team wird weitere Phagen untersuchen, um mehr Arten von Bakterien anzusprechen, sowie photothermische Methoden untersuchen, um mehrere bakterielle Infektionen gleichzeitig zu behandeln. Die Arbeit befindet sich jedoch noch im Forschungsstadium, und es gibt derzeit keinen Hinweis auf eine klinische Anwendung.
Das Forschungsteam hat die Studie auf der Seite Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Diese ist kostenlos online nachlesbar.
