Главная / Статьи / Некоторые аспекты современного состояния и перспективных направлений развития производства и применения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов

Некоторые аспекты современного состояния и перспективных направлений развития производства и применения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов


Красильников И. В., Лобастова А. К., Лыско К. А.
Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственное объединение Микроген» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Москва

В обзорной статье приведены основные черты, характеризующие современное состояние производства и применения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов. Обозначен перечень выпускаемого спектра препаратов бактериофагов, очерчена область применения, приведены конкретные примеры использования препаратов в клинической практике, а также сформулированы основные преимущества препаратов бактериофагов в сравнении с препаратами антибиотиков. Представлены актуальные направления производства и применения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов.

Многолетнее применение антибиотиков дни лечения различных заболеваний привело к возникновению множественной лекарственной устойчивости бактериальных штаммов. На прошедшей в сентябре 2009 г. в Стокгольме конференции «Инновационные задачи в области эффективности антибактериальных препаратов» было отмечено, что только в странах ЕС от инфекций, вызванных бактериями, имеющими множественную лекарственную устойчивость, умирает более 25 000 пациентов в год. Разработка нового препарата антибиотика, его клинические испытания и регистрация занимают многие годы и обходятся в сотни миллионов долларов США. а применение антибиотиков в клинической практике, помимо общеизвестных побочных эффектов, влечет за собой, опять же, возникновение форм бактерий, устойчивых к вновь синтезированным препаратам. Следует также отметить, что количество новых препаратов антибиотиков неуклонно сокращается. Так, в США за период с 1991 по 1995 гг. Управлением по контролю за продуктами и лекарствами Соединенных Штатов (US Food and Drug Administration. FDA) было одобрено 26 препаратов, в то время как с 2000 по 2003 гг. всего 3 [19]. Экономический ущерб, наносимый возникновением аитибиотикорезистентных форм бактерий, исчисляется десятками и сотнями миллионов долларов. Например, в странах ЕС он составляет как минимум 1.5 млрд евро в год [16]. В сложившейся ситуации достойную альтернативу антибиотикам в терапии множества заболеваний бактериального происхождения способны составить бактериофаги (БФ) (фаги), открытые почти столетие назад.

БФ представляют собой вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Антибактериальный эффект препаратов БФ обусловлен внедрением генома фага в бактериальную клетку с последующим его размножением и лизисом инфицированной клетки. Вышедшие во внешнюю среду в результате лизиса БФ повторно инфицируют и лизируют другие бактериальные клетки, действуя до полного уничтожения патогенных бактерий в очаге воспаления.

На Западе реального успеха применение БФ не имеет, хотя сейчас предпринимаются некоторые усилии в этом направлении. Например, в 2006 г. Управление по контролю за продуктами и лекарствами Соединенных Штатов разрешило использование БФ Listeria monocytogenes в качестве антибактериального компонента в сырах, а в 2007 г. — во всех готовых к употреблению продуктах [20]. Первые результаты по применению препарата на основе БФ и полимера пролонгированного действия PhagoBioOerm (Intralytix Inc.. США) для терапии различных бактериальных инфекций ран, ожогов, пролежней и пр. были опубликованы в 2002 г. В 2007 г. специалисты Novolytics Limited (Соединенное Королевство) начали работы по созданию интраназальных мази и капель для профилактики и лечения виутригоспитальных инфекций, вызываемых метициллин-резистентными Staphylococcus aureus (MRSA), начало клинических исследований данных препаратов запланировано на 2009 г. В 2008 г. была завершена фаза II клинических исследований поливалентного препарата БФ Biophage-PA (Biocontrol Limited, Соединенное Королевство/США), показавшая его эффективность и безопасность. Препарат предназначен для терапии хронических отитов, вызываемых антибиотикорезистентными штаммами Pseudomonas aeruginosa [14, 15, 17, 18, 22].

Исторически сложилось, что СССР занимал лидирующие позиции в области производства и применения лечебно-профилактических БФ. Так, на филиалах ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ в городах Уфа. Пермь и Нижний Новгород БФ производятся с 40-х гг. прошлого века. В России и странах СНГ препараты БФ применяют для профилактики и лечения:

  • инфекционных поражений желудочно-кишечного тракта (дизентерия, брюшной тиф. сальмонеллез, дисбактериоз и др.):
  • гнойно-воспалительных заболеваний 1лаз. ушей, носа, ротовой полости, горла, легких (отит, ангина, фарингит, стоматит, пародонтит. коньюнктивит. гайморит. франтит, пневмония и пр.);
  • хирургических инфекций (обработка послеоперационных и гноящихся ран. гнойные поражения кожи, перитонит и др.);
  • ожоговых ран;
  • урогенитальных инфекций (цистит, пиелонефрит, вульвит и пр.)

и других заболеваний (см. Табл. 1).

Таблица 1. Лечебно-профилактические бактериофаги

Наименование препарата Спектр антибактериальной активности Область применения
Бактериофаг дизентерийный Shigella sonnae, flexneri 1, 2, 3, 4, 6 serotypes Лечение больных дизентерией и профилактика данного заболевания. Санация реконвасцентов
Бактериофаг сальмонеллезный ABCDE Salmonella serogroups A, B, C, D, E Лечение и профилактика сальмонеллезов
Бактериофаг брюшнотифозный Salmonella typhi Профилактика брюшного тифа
Бактериофаг стафилококковый Stapylococcus aureus и ряд других видов Коагулазоотрицательных стафилококков Лечение и профилактика гнойных инфекций кожи, слизистых, вызванных стафилококками, а также при дисбактериозах. Применяется для лечения циститов, холециститов, острых тонзиллитов, энтероколитов и др.
Бактериофаг стрептококковый Streptococcus, Enterococcus Лечение и профилактика гнойно-воспалительных и энетернальных заболеваний, а также дисбактериозов. Обработка послеоперационных и свежеинфицированных ран (с профилактической целью)
Бактериофаг протейный Proteus vulgaris, mirabilis Лечение и профилактика гнойных инфекций, вызванных протейными бактериями, а также при дисбактериозах. Применяется для лечения абсцессов, гнойно-осложнённых ран, циститов и др.
Бактериофаг коли Энтеропатогенная Echerichia coli Лечение и профилактика инфекций кожи и внутренних органов: гнойно-осложнённые раны, ожоги, абсцессы, плевриты. Применяется для лечения циститов, энтероколитов, токсикоинфекций, а также для профилактики колиинфекций.
Бактериофаг синегнойный Pseudomonas aeruginosa Лечение заболеваний различных органов и гнойных инфекций кожи. Применяется для лечения абсцессов, хирургических инфекций, гнойно-осложнённых ран, циститов и др.
Бактериофаг клебсиелл пневмонии очищенный Klebsiella pneumoniae Лечение хирургических инфекций, заболеваний урогенитальной сферы и желудочно-кишечного тракта, гнойно-воспалительных заболеваний уха, горла и носа, а также при сепсисе новорожденных и детей грудного возраста. Применяется также для селективной деконтаминации кишечника
Бактериофаг клебсиелл поливалентный очищенный Klebsiella rhinoscleromatis, pneumoniae, ozaenae Лечение озены, риносклеромы и гнойно-воспалительных заболеваний. Применяется для лечения отитов, воспалений пазух носа и для других гнойно-воспалительных заболеваний уха, горла и носа.
Бактериофаг колипротейный Энтеропатогенная E. coli, P. vulgaris, P. mirabilis Лечение и профилактика энтероколитов и лечение кольпитов колипротейной этиологии
Пиобактериофаг поливалентный P. aeruginosa, P. mirabilis, P. vulgaris, K. pneumoniae, Staphylococcus, Enterococcus, энтеропатогенная E. coli Лечение и профилактика различных форм гнойно-воспалительных и энтеральных заболеваний. Применяется для лечения хирургических инфекций, ожогов, гнойных поражений кожи, циститов и пиелонефритов, гастроэнероколитов, холециститов, дисбактериоза кишечника, а также энтеритов и дисбактериоза кишечника новорождённых и детей грудного возраств.
Бактериофаг комплексный P. aeruginosa, P. mirabilis, P. vulgaris, K. pneumoniae, Staphylococcus, Enterococcus, энтеропатогенная E. coli, K. oxytoca
Интестибактериофаг S. sonnae, S. flexneri 1, 2, 3, 4, 6, Salmonella ABCDE, энтеропатогенная E. coli, P. vulgaris, P. mirabilis, S. aureus, P. aeruginosa, Enterococcus Лечение острых и хронических заболеваний: дизентерии, сальмонеллеза, диспепсии, колита, энтероколита.

Традиционной формой выпуска БФ является жидкий препарат (кроме таблетированных форм кишечных фагов), поэтому фаги используют для приема через рот, в виде клизм, аппликаций, орошений, введения в полости ран, вагины, матки, носа, а также путем введения в дренированные полости — брюшную, плевральную, мочевого пупыря, почечной лоханки.

Препараты БФ используются в клинической практике наряду с антибиотиками. Интересен тот факт, что в некоторых случаях фаговые препараты превосходят другие антибактериальные препараты по активности в отношении антибиотикорезистентных возбудителей. БФ не вызывают побочных токсических и аллергических реакций и не имеют противопоказаний. Кроме того, они применяются при лечении ряда заболеваний беременных женщин в сочетании с другими лечебными препаратами [8, 11, 12. 13].

Использование препаратов БФ стимулирует активизацию факторов специфического и неспецифического иммунитета [4]. Поэтому фаготерапия особенно эффективна при лечении хронических воспалительных заболеваний на фоне иммунодепрессивных состояний, БФ не препятствуют реализации лечебного действия других препаратов (антибиотики, пробиотики, синбиотики) и не чувствительны к их воздействию. Показательны в своей эффективности результаты сочетания фаготерапии и антибиотикотерапии при ассоциированных инфекциях, вызванных полирезистентными штаммами Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus (MRSA) [9J, а также опыт одновременного применения фагов, озонированных растворов и сорбционных повязок в терапии гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей [7]. что позволило почти вдвое по сравнению с традиционной терапией сократить сроки лечения.

Бактерии родов Klebsiella, Escherichia, Proteus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus относятся к разряду внутригоспитальных и являются причиной хирургических и кишечных инфекций, урогенитальнй патологии, гнойно-септических и энтеральных заболеваний. Летальность при этих инфекциях достигает 30-60%. Вместе с тем, лечение данных заболеваний затруднено высокой частотой (60-95%) антибиотико-резистентности, проявлением токсических и многочисленных аллергических реакций, а также осложнениями в виде явлений дисбактериоза [3, 5, 10]. В то же время многолетняя клиническая практика применения препаратов БФ при данных инфекционных заболеваниях свидетельствует об их эффективности в 77-93% случаев [1, 2, 6, 7, 9]. Например, использование поливалентного пиобактериофага «Секстафаг» при лечении инфицированного панкреонекроза (Пермская государственная медицинская академия им. академика Е. А. Вагнера) позволило быстрее восстанавливать у больных основные параметры гомеостаза и функции органов и систем. Также значительно снизилось количество послеоперационных осложнений и летальных исходов: в группе больных, получавших стандартную терапию, летальность составила 100%. в то время как в труппе, получавшей БФ, — 16.6%.

По данным на 2009 г.. приведенным в опубликованном в октябре совместном докладе Детсхого фонда ООН (ЮНИСЕФ) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), от кишечных инфекций, вызывающих понос, ежегодно умирает около 1,5 млн. детей в возрасте до 5 лет [21]. Вследствие безвредности и ареактогенности препаратов БФ возможно их применение в педиатрической практике, в т. ч. и у новорожденных детей. Интересен опыт Нижегородской детской областной клинической больницы, где в период осложнения эпидемиологической ситуации наряду с обычными противоэпидемическими мероприятиями были использованы и БФ — «Интести-бактериофаг» и БФ Pseucfomonas aeruginosa [2]. Снижение заболеваемости внутибольничной инфекцией синегнойной этиологии в 11 раз показало высокую эффективность применения БФ.

Препараты БФ могут назначаться как для лечения дисбактериоза и расстройств пищеварительной системы, так и для предотвращения колонизации слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта условно-патогенными бактериями. Поликомпонентные препараты БФ идеальны для немедленного купирования первых признаков расстройства желудочно-кишечного тракта.

На сегодняшний день на предприятии намечен целый ряд приоритетных направлений разработки и производства лечебно-профилактических бактериофагов, которые коррелирую! с вновь зарождающимися общемировыми тенденциями. Создаются и внедряются новые препараты: разработаны БФ против серраций и энтеробактерий, ведутся работы по созданию фагового препарата против Helicobacter pylori.

Поскольку при приеме жидких препараюв через рот происходит частичная инактивация БФ кислой средой желудка, целесообразно выпускать препараты БФ в таблетках и суппозиториях. Например, неоднократной изучение применения БФ в форме ректальных суппозиториев в клинической практике показало, что ректальный способ введения препарата обладает целым рядом преимуществ перед пероральным.

Ведутся разработки принципиально новых препаратов на основе БФ и полимеров. Активные полимеры сами но себе применяются в терапии различных заболеваний, а в сочетании с препаратами БФ представляется возможным значительно расширить область применения подобных комбинированных препаратов и повысить эффективность терапевтического воздействия. Планируется выпуск препаратов в виде мазей, гелей, линиментов и активных пленок с БФ.

Представляются перспективными работы в направлении конструирования препаратов на основе продуктов жизнедеятельности БФ. Фаги синтезируют обязательные для разрушения клеточной стенки бактерий продукты — комплекс литических ферментов — эндолизины. Эндолизины обладают действием антибиотиков, разрушая бактерии при прямом контакте, и их применение приводит к почти мгновенному лизису. Запланирован ряд совместных разрабоюк со специалистами в области фаговых эндолизинов по выделению, синтезу современными методами генной инженерии и производству препаратов эндолизинов.

Резюмируя, следует еще раз подчеркнуть основной ряд преимуществ БФ перед антибиотиками, которые позволяют охарактеризовать фаготерапию, как одно из перспективных направлений для практического здравоохранения:

  • БФ высоко специфичны при лечении инфекций, не подавляют нормальную микрофлору и но нарушают естественный баланс внутренней среды организма, т, е фаготерапия является этиотропной, специфической;
  • БФ но имеют противопоказаний к применению: их можно назначать беременным, кормящим матерям и детям любого возраста, включая недоношенных;
  • БФ не вызывают развития резистентности микроорганизмов;
  • БФ оказывают стимулирующее влияние на гуморальное и клеточное звенья иммунитета;
  • БФ не обладают токсическим, аллергическим и тератогенным эффектами:
  • БФ эффективны в монотерапии, но также могут применяться в комбинации с другими препаратами, а т. ч. с антибиотиками и пробиотиками.

Литература:

  1. Алгоритм диагностики и лечения инфекции мочевой системы у детей метод. Рекомендации (№41) / сост. Т. Б. Сенцова. Т. В. Сергеева. С. П. Яцык и др.: Научный Центр здоровья детей РАМН. — Москва. 2003. —21 с.
  2. Аникина Т. А . Рязанова С. X.. Сергеева Е Н. и др. Свежевыделенные штаммы возбудителей — важнейший компонент производства адаптированных лечебно-профилактических бактериофагов // Предприятие по производству бактериальных препаратов «ИмБио». Вакцинология. — Нижний Новгород. 2006. — С. 3.
  3. Бактериофаги — антибактериальные препараты будущего: сб. статей. — М.. 2009. — 66 с.
  4. Алсынбаев М. М.. Медведев К. А..Туйгунов М. М. Биопрепараты и ведущие направления их лечебно-профилактического применения: монография / - Уфа: РИО филиала «Иммунопрепарат» ФГУП НПО Микроген МЗРФ. 2008. - 100 с.
  5. Ворошилова Н. Н..Боговазова Г. Г.. Казакова Т. Б.. Перепанова Т С., Дарбеева О. С. // Актуальные вопросы разработки и применения иммунобиологических и фармацевтических препаратов: материалы всероссийской конф. — Уфа. 2000. — с. 87 94.
  6. Грищук в. В.. Заривчацкий М. Ф. // Создание и перспективы применения медицинских иммунобиологических препаратов: материалы всероссийской научно-практической конф. 18-19 июня 2008 г. — Пермь. 2008. — с. 100-102.
  7. Заривчацкий М. Ф.. Мугатаров И.Н., Швецова Ю. А. // Создание и перспективы применения медицинских иммунобиологических препаратов: материалы всероссийской научно-практической конф. 18-19 июня 2008 г. - Пермь. 2008 - с. 104-106.
  8. Захарова Ю. А. Использование бактериофагов у беременных с пиелонефритом: дис. канд. мед наук. — Пермь. 2004. — 133 с.
  9. Захарова Ю. А., Белокрылое Н. М. //Создание и перспективы применения медицинских иммунобиологических препаратов: материалы всероссийской научно-практической конф. 18-19 июне 2008 г — Пермь. 2008 — С. 96-97.
  10. Карабелеш Е. Е . Ткаченко С. А.. Панкратов С. М.. Демедюк О. И. Актуальные проблемы транспортной медицины.- 2008 — №1(11). - С. 135-139.
  11. Кисина В. И., Перепанова Т. С., Забиров К. И и др. Вестник дерматологии и венерологии. 1996. — №5. — С. 45-48.
  12. Падруль М.М. Макарова Е. Л.. Терехина Н.А. // Создание и перспективы применения медицинских иммунобиологических преплдогоп материалы всероссийской научно-практической конф. 18-19 июня 2008 г. - Пермь. 2008 - с. 102-104
  13. Падруль М. М Захарова Ю. А. Николаева А М. и др. Микробиологическая диагностика инфекций мочевых путей у женщин при беременности и использование препаратов бактериофагов при данной патологии. Методические рекомендации Пермь. 2007. — с. 29.
  14. Angel Biotechnology (Electronic resource]. — Mode acess: http://www.angelbio.com. (11.11.2009 г.)
  15. Biocontrol Limited (Electronic resource). — Mode acess: http://www.biocontrol-ltd.com. (11.11.2009 г.)
  16. European Centre for Disease Prevention and Control (Electronic resource). — Mode acess: http://www.ecdc.europa.eu (11.11. 2009 г.)
  17. Intraiylix Inc. (Electronic resource]. — Mode acess: http://www.intralytix.com. (11.11.2009 r.)
  18. Novolytics Limited [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.novolylitics.co.uk. (11.11.2009 r.)
  19. P. Veign-Crespo, J. Barros-Velazquez et al. What can bacteriophages Do for us?/ Communicating Current Research and Educational Topics and Trends in Applied Microbiology/ Ed: A. Mendez-Vilas. - Formatex - Spain, 2007. -Vol.2, -P 885-893.
  20. U.S. Food and Drug Administration [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.fda.gov. (П. 11.2009 г.)
  21. Unite for Children [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.unicef.org. (11,11.2009 r.)
  22. A. Wright. С. H. Hawkins et al. A controlled clinical trial of a therapeutic bacteriophage preparation in chronic otitis due to antibiotic-resistant Pseudomonas aeruginosa; a preliminary report of efficacy. // Clinical Otolaryngology — 2009. — Vol. 34 Issue 4. — P. 349-357.
 статья из журнала № 2 [38] июнь 2010
Главная / Статьи / Некоторые аспекты современного состояния и перспективных направлений развития производства и применения лечебно-профилактических препаратов бактериофагов
  Научно-практический журнал "Биопрепараты"
Адрес редакции: ФГУН "ГИСК им. Л.А.Тарасевича" Минздравсоцразвития РФ, 119002, Москва, пер. Сивцев Вражек, 41.
Журнал зарегистрирован в Комитете РФ по печати ПИ №ФС77-26255 от 24.11.2006 г.

web@medep.ru


Совместный проект «Центр иммунопрофилактики МЕДЭП» и «Гелла-Принт»