CC BY
74
£Июнь 2010 г.
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ БАКТЕРИОФАГОВ
Красильников И. ВЛобасшова А. КЛыско 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. Ключевые слова: антибактериальные препараты, антибиотики, антибиотикорезистентность, бактериофаги, бактериальные инфекции, фаготерапия.
Многолетнее применение антибиотиков для 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 ООО 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 антибиотикоре-зистентных 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 усилия 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 PhagoBioDerm (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 внутригоспитальных инфекций, вызы-
э
ЕПАРАТЫ
ваемых 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/CÜJA), 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 глаз, ушей, носа, ротовой полости, горла, легких (отит, ангина, фарингит, стоматит, пародонтит, конъюнктивит, 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).
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 пузыря, 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) [9], а также опыт одновременного применения фагов, озонированных растворов и сорбцион-
ных 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, урогенитальной патологии, гнойно-септических и энтеральных заболеваний. Летальность при этих инфекциях достигает 30-60%. Вместе с тем, лечение данных заболеваний затруднено высокой частотой (50-95%) 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 группе, получавшей БФ, — 16,6%.
По данным на 2009 г., приведенным в опубликованном в октябре совместном докладе Детского 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 ареак-тогенности 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 Pseudomonas 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 коррелируют с вновь зарождающимися общемировыми тенденциями. Создаются и внедряются новые препараты: разработаны БФ против сер-
£Июнь2010г.
раций и энтеробактерий, ведутся работы по созданию фагового препарата против Helicobacter pylori.
Поскольку при приеме жидких препаратов через рот происходит частичная инактивация БФ кислой средой желудка, целесообразно выпускать препараты БФ в таблетках и суппозиториях. Например, неоднократное 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 по 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 — эндо-лизины. Эндолизины обладают действием антибиотиков, разрушая бактерии при прямом контакте, и их применение приводит к почти мгновенному лизису.
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. Апсынбаев М. М., Медведев Ю. А., Туйгунов М. М. Биопрепараты и ведущие направления их лечебно-профилактического применения: монография /- Уфа: РИО филиала «Иммунопрепарат» ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ, 2008. — 100 с.
5. Ворошилова Н. Н., БоговазоваГ. Г, Казакова! 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. 1819 июня 2008 г. — Пермь. 2008.- с. 104-106.
Запланирован ряд совместных разработок 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 не нарушают естественный баланс внутренней среды организма, т. е. фаготерапия является этиотропной, специфической;
БФ не 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, в т. ч. с антибиотиками и пробиотиками.
8. Захарова Ю. А. Использование бактериофагов у беременных с пиелонефритом: дис. канд. мед. наук. — Пермь, 2004. — 133 с.
9. Захарова Ю.А., Белокрылов Н. М. //Создание и перспективы применения медицинских иммунобиологических препаратов: материалы всероссийской научно-практической конф. 18-19 июня 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 препаратов: 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 r.)
15. Biocontrol Limited [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.biocontrol-ltd.com. (11.11.2009 r.)
16. European Centre for Disease Prevention and Control [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.ecdc. europa.eu. (11.11.2009 r.)
17. Intralytix Inc. [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.intralytix.com. (11.11.2009 r.)
z)
ПРЕПАРАТЫ
18. Novolytics Limited [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.novolytics.co.uk. (11.11.2009 r.)
19. P. Veiga-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. (11.11.2009 r.)
21. Unite for Children [Electronic resource]. — Mode acess: http://www.unicef.org. (11.11.2009 r.)
22. A. Wright, C. 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.
Лечебно-профилактические бактериофаги
Наименование Спектр антибактериальной препарата активности
Таблица 1.
Бактериофаг дизентерийный
Бактериофаг сальмонелл езный ABCDE
Бактериофаг брюшнотифозный
Бактериофаг стафилококковый
Shigella sonnae, flexneri 1, 2, 3, 4, 6 serotypes
Salmonella serogroups А, В, C, D, E.
Salmonella typhi
Stapylococcus aureus и ряд других видов Коагулазоотрицательных стафилококков
Область применения
Лечение больных дизентерией и профилактика данного заболевания. Санация реконвалесцентов.
Лечение и профилактика сальмонеллезов.
Профилактика брюшного тифа.
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
Бактериофаг протейный
Бактериофаг коли
Бактериофаг синегнойный
Бактериофаг клебсиелл пневмонии очищенный
Streptococcus, Enterococcus
Proteus vulgaris, mirabilis
Энтеропатогенная Echerichia coli
Pseudomonas aeruginosa
Klebsiella pneumoniae
Лечение и профилактика гнойно-воспалительных и энтеральных заболеваний, а также дисбактериозов. Обработка послеоперационных и свежеинфицированных ран (с профилактической целью).
Лечение и профилактика гнойных инфекций, вызванных протейными бактериями, а также при дисбактериозах. Применяется для лечения абсцессов, гнойно-осложненных ран, циститов и др.
Лечение и профилактика инфекций кожи и внутренних органов: гнойно-осложненные раны, ожоги, абсцессы, плевриты. Применяется для лечения циститов, энтероколитов, токсикоинфекций, а также для профилактики
колиинфекций.
Лечение заболеваний различных органов и гнойных инфекций кожи. Применяется для лечения абсцессов, хирургических инфекций, гнойно-осложненных ран, циститов и др.
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
Бактериофаг коли-протейный
Пиобактериофаг поливалентный
Пиобактериофаг комплексный
Интести-бактериофаг
Klebsiella rhinoscleromatis, pneumoniae, ozaenae
3HTeponaToreHHaq E. coli, P. vulgaris, P. mirabilis
P. aeruginosa, P. mirabilis, P. vulgaris, K. pneumoniae, Staphylococcus, Enterococcus, 3HTeponaToreHHan E. coli
Paeruginosa, P. mirabilis, P vulgaris, K. pneumoniae, Staphylococcus, Enterococcus, 3HTeponaToreHHan E. coli, K. oxytoca S.sonnae, S. flexneri 1,2,3,4,6, Salmonella ABCDE, 3HTeponaToreHHafl E. coli,
P. vulgaris, P. mirabilis, S. aureus, P aeruginosa, Enterococcus.
Лечение озены, риносклеромы и гнойно-воспалительных заболеваний. Применяется для лечения отитов, воспалений пазух носа и для других гнойно-воспалительных заболеваний уха, горла и носа.
Лечение и профилактика энтероколитов и лечение кольпитов колипротейной этиологии.
Лечение и профилактика различных форм гнойно-воспалительных и энтеральных заболеваний. Применяется для лечения хирургических инфекций, ожогов, гнойных поражений кожи, циститов и пиелонефритов, гастроэнтероколитов, холециститов, дисбактериоза кишечника, а также энтеритов и дисбактериоза кишечника новорожденных и детей грудного
возраста.
Лечение острых и хронических заболеваний: дизентерии, сальмонеллеза, диспепсии,колита, энтероколита.
G
