Wróg mojego wroga jest moim przyjacielem

Czy wiesz, że bakteriofagi, czyli wirusy atakujące bakterie, mogą być kluczem do zwalczania opornych na antybiotyki szczepów bakterii?

To właśnie ten fascynujący temat jest głównym przedmiotem badań prowadzonych przez zespół pod kierownictwem prof. Zuzanny Drulis-Kawy z Zakładu Biologii Patogenów i Immunologii Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego. Prace zespołu Pani Profesor skupiają się na innowacyjnych metodach wykorzystania bakteriofagów i ich enzymów w walce z patogenami bakteryjnymi.

Bakteriofagi (wirusy bakteryjne) są najliczniej występującymi cząsteczkami biologicznymi na świecie i obligatoryjnymi pasożytami namnażającymi się w komórkach bakterii – swoich żywicielach. Możemy wyróżnić dwa rodzaje fagów: fagi lityczne, które zabijają bakterię w efekcie namnożenia się potomnych wirusów, oraz fagi łagodne, które zamieszkują komórki swoich żywicieli i namnażają swój materiał genetyczny wraz z podziałami komórki bakterii. Fagi łagodne często współpracują z komórką gospodarza chroniąc ją przed infekcją innymi wirusami lub też przynosząc „prezenty” w postaci genów kodujących toksyny warunkujące zjadliwość bakterii dla organizmów wyższych, na przykład człowieka.

Głównym celem badań zespołu Pani Profesor jest izolacja, poznanie biologii bakteriofagów i ocena ich skuteczności w zwalczaniu wieloopornych szczepów bakterii z grupy ESKAPE, takich jak Klebsiella pneumoniae i Pseudomonas aeruginosa, które zaliczane są przez WHO do patogenów krytycznych, czyli opornych na wszystkie dostępne w leczeniu antybiotyki. Badania prof. Drulis-Kawy mają na celu opracowanie nowych terapii, które mogą zastąpić lub wspomagać tradycyjne terapie przeciwbakteryjne.

Prace zespołu prof. Drulis-Kawy pozwoliły na utworzenie banku klinicznych szczepów wieloopornych, banku fagów litycznych aktywnych wobec wieloopornych patogenów bakteryjnych (K. pneumoniae i P. aeruginosa), oraz opracowanie enzymów rekombinowanych skutecznie degradujących ścianę komórkową i otoczki bakteryjne. Udało się wykazać, że fagi i ich enzymy mogą skutecznie niszczyć biofilmy bakteryjne, które są szczególnie trudne do zwalczania. Udowodniono również, że infekcja fagami może selekcjonować populacje bakterii wrażliwe na działanie układu immunologicznego oraz usuwać geny oporności na antybiotyki.

Zespół prof. Drulis-Kawy aktywnie uczestniczy w wielu projektach badawczych finansowanych przez krajowe i międzynarodowe instytucje, a także współpracuje z wieloma ośrodkami naukowymi na całym świecie, w tym z naukowcami z Belgii, Francji, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Włoch, Izraela, Irlandii i innych. Aktualnie w Zakładzie Biologii Patogenów i Immunologii realizowanych jest 5 projektów w tematyce fagów i ich enzymów:

Sonata Bis UMO2020/38/E/NZ8/00432 „Zastosowanie genomiki epidemiologicznej oraz mikrobiologii doświadczalnej do badania ewolucji zakresu gospodarzy u bakteriofagów” we współpracy z Uniwersytetem Jagiellońskim.
JPIAMR2022-003 (2022/04/Y/NZ6/00123) European Commission framework programme – the project selected for funding. Title: „Design and implementation of an effective cOmbination of Phages and Antibiotics for improved TheRApy protocols against KLEbsiella pneumoniae”. Akronim KLEOPATRA, we współpracy z 6 partnerami zagranicznymi.
OPUS-LAP, UMO-2022/47/I/NZ1/01450 „Funkcja, organizacja, dynamika i ewolucja hiperrozgałęzionych systemów białek wiążących receptory u jumbo fagów Klebsiella oraz ich interakcje z bakteriami” we współpracy z uniwersytetem UGent w Gandawie.
Projekt 101168024 — RESILIENCE-R-2023 — EDF-2023-RA-SGA (Topic: EDF-2023-RA-SGA-MCBRN-MCM; Type of action: EDF Research Actions. “First research action for Medical countermeasures performed in the frame of the RESILIENCE FPA consortium”, w konsorcjum partnerów europejskich.
JPI-AMR 2024, Phage Therapy Antipersister strategy, PHAGES-AntiPERS. UMO-2024/06/Y/NZ6/00172 „Strategie terapii fagowej przeciw bakteryjnym komórkom przetrwałym”, we współpracy z 5 partnerami zagranicznymi.

Pani Profesor udziela się aktywnie na arenie międzynarodowej promując terapie fagowe i wiedzę na temat bakteriofagów. Aktualnie jest członkiem podkomisji The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST), której celem jest ustalanie standardów dla oznaczania wrażliwości na bakteriofagi (PST) dla laboratoriów klinicznych. Jest członkiem założycielem i bierze udział w pracach komitetu wykonawczego Europejskiego Towarzystwa Mikrobiologii Klinicznej i Chorób Zakaźnych, ESCMID Study Group for Non-traditional Antibacterial Therapy. Pełniła funkcję Prezydenta-elekta (2021-2022); Prezydenta (2023-2024); i Powiernika At-Large 2025-2027 w międzynarodowym towarzystwie International Society for Viruses of Microbes.

Prace badawcze i rozwojowe prowadzone przez pracowników Zakładu Biologii Patogenów i Immunologii przyczyniają się do postępu w wielu dziedzinach, w tym w medycynie, przemyśle farmaceutycznym, biotechnologii i ochronie zdrowia. Wyniki badań mają bezpośrednie przełożenie na poprawę zdrowia publicznego i rozwój nowych metod leczenia. Wprowadzenie terapii fagowych może zmniejszyć obciążenie systemów opieki zdrowotnej pozwalając na powrót do pracy osób cierpiących na przewlekłe zakażenia. Jednakże stosowanie bakteriofagów w medycynie wiąże się z wyzwaniami legislacyjnymi, takimi jak rejestracja leku, badania kliniczne, produkcja preparatów, czy opracowanie prawne terapii spersonalizowanej. Ważne jest, aby te kwestie były dokładnie i szybko opracowane oraz wdrożone.

Oprac.: Zuzanna Drulis-Kawa

Data publikacji: 21.05.2025.
Dodane przez: E.K.