Του Χαράλαμπου Μυλωνά,
Αν ρίξει κανείς μία ματιά στην ιστορία, θα διαπιστώσει πως οι ιοί αποτελούν τους πιο θανάσιμους κατοίκους αυτού του πλανήτη. Η χολέρα, η βουβωνική πανώλη, η ευλογιά, το AIDS, η γρίπη και ο COVID-19 είναι μερικές από τις ασθένειες οι οποίες οφείλονται σε ιούς και στέρησαν τη ζωή από δεκάδες χιλιάδες, έως και εκατομμύρια, ανθρώπους. Ωστόσο, αν και ακούγεται τρελό, αυτοί οι θανάσιμοι εχθροί ίσως μπορούν και να μας σώσουν.
Οι ιοί είναι μικροσκοπικές μορφές ζωής, πολύ απλά δομημένες, καθώς οι περισσότεροι αποτελούνται από δυο βασικά συστατικά: νουκλεϊκό οξύ και πρωτεΐνες. Το νουκλεϊκό οξύ μπορεί να είναι DNA ή RNA και αποτελεί το γενετικό υλικό των ιών, καθώς περιέχει αποθηκευμένες όλες τις απαραίτητες γενετικές πληροφορίες, ώστε να αναπτυχθούν και να παραχθούν νέοι ιοί. Το γενετικό υλικό βρίσκεται αποθηκευμένο μέσα σε ένα περίβλημα που αποτελείται από πρωτεΐνες και ονομάζεται καψίδιο. Το ενδιαφέρον, μάλιστα, με τους ιούς είναι ότι χρειάζονται ένα ζωντανό κύτταρο για να επιβιώσουν και να πολλαπλασιαστούν.
Μία πολύ εντυπωσιακή κατηγορία ιών αποτελούν οι βακτηριοφάγοι (φάγοι). Πρόκειται για ιούς οι οποίοι μολύνουν μόνο βακτήρια και, κατά κάποιο τρόπο, το όνομά τους υποδηλώνει και τον τρόπο λειτουργίας τους, μιας και καταστρέφουν τα βακτήρια στα οποία παρασιτούν. Οι βακτηριοφάγοι μολύνουν τα βακτήρια, εγχέοντας μέσα σε αυτά το γενετικό τους υλικό. Με αυτόν τον τρόπο, παρεμποδίζονται οι κυτταρικοί μηχανισμοί του βακτηρίου και το τελευταίο «εξαναγκάζεται» να παράγει τα τμήματα του ιού. Έτσι, δημιουργούνται νέοι βακτηριοφάγοι, οι οποίοι βγαίνουν έξω από το κύτταρο με μία διαδικασία που ονομάζεται λύση.
Πέραν των ιών, κάποια βακτήρια καθίστανται επίσης πολύ επικίνδυνα για τον άνθρωπο. Στο παρελθόν, μία απλή γρατζουνιά αποτελούσε συχνότατη αιτία θανάτου. Στην ουσία, τα βακτήρια δρούσαν ως οι βακτηριοφάγοι του ανθρώπου. Ωστόσο, πριν από περίπου εκατό χρόνια, το πρόβλημα αυτό σχεδόν εξαλείφθηκε με την ανακάλυψη των αντιβιοτικών, τα οποία αποτέλεσαν ένα νέο υπερόπλο ενάντια σε έναν μικροσκοπικό αλλά πολύ επικίνδυνο εχθρό. Τα περισσότερα βακτήρια κατέληξαν να είναι ακίνδυνα για την ανθρώπινη ζωή. Έτσι, η χρήση αντιβιοτικών άρχισε να γίνεται ανεξέλεγκτη, για όλο και λιγότερο σημαντικές αιτίες, όπως ένα κοινό κρυολόγημα.
Αν και τα αντιβιοτικά σώζουν ζωές, η αλόγιστη χρήση τους επιφέρει σοβαρές συνέπειες, καθώς τα πρώτα δεν σκοτώνουν μόνο τα παθογόνα βακτήρια, αλλά και τα χρήσιμα, μερικά από τα οποία βρίσκονται μέσα στο σώμα μας και είναι απαραίτητα για την επιβίωσή μας. Τα αντιβιοτικά, γενικότερα, θα μπορούσαμε να πούμε πως «αναγκάζουν» τα βακτήρια να προσαρμοστούν και να αναπτύξουν μηχανισμούς αντίστασης που αποτελούν την αντιμικροβιακή αντοχή. Έτσι, τα περισσότερα παθογόνα εξελίχθηκαν στα λεγόμενα «superbugs», τα οποία είναι βακτήρια, πλέον ανθεκτικά σε πολλά αντιβιοτικά, συμπεριλαμβανομένων της πενικιλίνης και της κεφαλοσπορίνης.
Τα βακτήρια, ωστόσο, δεν χρειάζεται να είναι ανθεκτικά σε περισσότερα από ένα αντιβιοτικά προκειμένου να είναι επικίνδυνα. Η ανθεκτικότητα, ακόμα και σε ένα μόνο, μπορεί να είναι αρκετή, ώστε να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα όπως καθυστέρηση στον χρόνο θεραπείας και αδυναμία διεξαγωγής μίας χειρουργικής επέμβασης ή θεραπείας χρόνιων ασθενειών, όπως ο διαβήτης. Αν χαθεί η δυνατότητα χρήσης αντιβιοτικών λόγω ανάπτυξης αντιμικροβιακής αντοχής, τότε χάνεται και η ικανότητα του οργανισμού να αντισταθεί σε βακτηριακές μολύνσεις. Έτσι, κατευθυνόμαστε και πάλι στην εποχή, που μία γρατζουνιά μπορεί να αποβεί μοιραία.
Μέχρι τώρα, ξέραμε πως τα αντιβιοτικά καταστρέφουν, εκτός τα παθογόνα, και τα χρήσιμα βακτήρια που υπάρχουν στον ανθρώπινο οργανισμό. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε και πριν, οι βακτηριοφάγοι είναι τύποι ιών που μολύνουν μόνο βακτήρια. Μάλιστα, χαρακτηρίζονται από τόσο μεγάλη εκλεκτικότητα, που κάθε στέλεχος ενός φάγου μολύνει μία πολύ περιορισμένη ομάδα βακτηρίων. Πρόκειται δηλαδή για φυσικά αντιβιοτικά, πολύ εξειδικευμένα. Άλλο ένα πλεονέκτημα είναι ότι αυτού του τύπου οι ιοί δεν προσβάλλουν τα ανθρώπινα κύτταρα, παρά μόνο τα βακτηριακά.
Η ανάπτυξη των ανθεκτικών σε αντιβιοτικά βακτηρίων αποτελεί ένα τεράστιο οικονομικό πλήγμα για τα κράτη, της τάξης των δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως. Οι φάγοι, από την άλλη, είναι άφθονοι στη φύση και βρίσκονται παντού, ακόμα και μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Επιπλέον, οι τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί επιτρέπουν την πολύ γρήγορη και φθηνή απομόνωσή τους στο εργαστήριο. Έτσι, η ανάπτυξη γενετικά τροποποιημένων βακτηριοφάγων είναι μία οικονομικά πολύ πιο συμφέρουσα ιδέα. Τέλος, αξίζει να αναφερθεί πως γενετικά τροποποιημένοι φάγοι χρησιμοποιούνται ήδη στη βιομηχανία τροφίμων για συντήρηση των τροφών, προσφέροντας μία πιο οικονομική, αλλά και αποτελεσματικότερη λύση.
Αν, τώρα, τα πλεονεκτήματα αυτά συνδυαστούν με τα δεδομένα που υπάρχουν για την ανάπτυξη των superbugs, κάποια από τα οποία αναφέρθηκαν παραπάνω, η χρήση κατάλληλων φάγων για την καταπολέμηση συγκεκριμένων βακτηριακών λοιμώξεων καθίσταται ως επιτακτική ανάγκη. Η χρήση τους στη βιομηχανία τροφίμων, στη γεωργία, την κτηνιατρική και στον εντοπισμό, αναγνώριση και έλεγχο των παθογόνων βακτηρίων που αναπτύσσονται στην τροφή θα καταστήσει την ανθρωπότητα λιγότερο ευάλωτη σε βακτηριακές μολύνσεις, αποφεύγοντας χιλιάδες έως και εκατομμύρια θανάτους.
Ωστόσο, ακόμη βρισκόμαστε σε αρχικά στάδια και χρειάζεται ακόμη πολλή μελέτη και δουλειά. Αν και προβλήματα όπως η ανθεκτικότητα των βακτηρίων σε μόλυνση από φάγο έχουν αντιμετωπιστεί, υπάρχουν κάποια εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν, ώστε να μπορούμε να μιλάμε για ασφαλή χρήση βακτηριοφάγων στην Ιατρική και τη βιομηχανία. Για παράδειγμα, η αναγνώριση του φάγου ως εχθρού από τον οργανισμό, με αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσής του μέσα στο σώμα, η μεταφορά γονιδίων ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά από φάγους σε βακτήρια και η απελευθέρωση ενδοτοξινών κατά τη μόλυνση του βακτηρίου από τον ιό, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε πολλαπλή ανεπάρκεια οργάνων, είναι κάποια από τα ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν.
Παρά τα όποια εμπόδια, ο καθένας οφείλει να παραδεχθεί πως η θεραπεία με βακτηριοφάγους υπόσχεται πολλά. Με περαιτέρω μελέτη, είναι βέβαιο πως το πρόβλημα των «superbugs» θα αποτελεί παρελθόν σε λίγες δεκαετίες, αρκεί η ανθρωπότητα να συνδράμει από κοινού και με ταχύτητα.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- OUTBREAK: 10 OF THE WORST PANDEMICS IN HISTORY, mphonline.org. Διαθέσιμο εδώ
- Virus, genome.gov. Διαθέσιμο εδώ
- bacteriophage, nature.com. Διαθέσιμο εδώ
- About Antibiotic Resistance, cdc.gov. Διαθέσιμο εδώ
- How Antibiotic Resistance Happens, cdc.gov. Διαθέσιμο εδώ
- M. T. Moghadam, N. Amirmozafari, A. Shariati, M. Hallajzadeh, S. Mirkalantari, A. Khoshbayan, and F. Masjedian Jazi1, How Phages Overcome the Challenges of Drug Resistant Bacteria in Clinical Infections, Infect Drug Resist. 2020; 13: 45–61. Διαθέσιμο εδώ
