Фаги: кто
это такие?
Фаги обитают в воде, почве, воздухе и даже в организме человека.
Для людей бактериофаги в целом друзья: они помогают уничтожать бактерии, вызывающие опасные инфекции. Из этих вирусов делают лекарства (фагопрепараты), гигиенические средства.
Мир бактериофагов многогранен и интересен, а его изучение помогает создавать новые продукты для заботы о здоровье людей. Этим и занимаются специалисты НПЦ «Микромир».
Фаги — самые маленькие, самые многочисленные и одни из самых удивительных существ на нашей планете
Бактериофаги, или просто фаги — это вирусы, но совсем не те, что вызывают грипп, корь или ветрянку.
Они умеют заражать и уничтожать только бактерии. Отсюда второе название фагов: «пожиратели бактерий».
Это самые многочисленные существа на нашей планете. Ученые оценивают их количество как единицу с 31 нулем, — больше, чем звезд во Вселенной!
Интересные факты о фагах
Побеждают супербактерии
Бактериофаги умеют уничтожать возбудителей опасных инфекций, устойчивых ко многим антибиотикам.
01
Они очень разные
Фаги отличаются друг от друга так же сильно, как лев от слона. Например, одни сразу убивают бактерию, а другие поселяются внутри нее, дарят ей новые гены и способности. Для борьбы
с инфекциями используют первых.
02
Действуют по-снайперски
Каждый фаг атакует только бактерии одного вида. За счет этого бактериофаги прицельно убивают возбудителей инфекций и сохраняют нормальный микробиом.
03
Не наносят вреда
Разрушив опасные бактерии, фаги просто покидают организм. Они не умеют заражать клетки человека и не наносят им никакого вреда.
04
Обитают в теле каждого человека
У всех нас есть не только микробиом, состоящий из полезных бактерий, но и фагом — личный набор бактериофагов-«сожителей».
05
Помогают ученым
Бактериофаги помогли сделать много важных открытий в биологии. Например, именно с помощью них узнали, что за наследственность отвечает ДНК.
06
Ученые открыли «пожирателей бактерий» раньше, чем антибиотики — еще в начале прошлого века. Долго спорили, что же это такое: то ли часть иммунной системы человека, то ли какие-то отдельные живые существа. Оказалось, что это особая разновидность вирусов.
История бактериофагов
Одно время фаги начали активно применять, чтобы бороться с инфекциями, но потом появились антибиотики, и на Западе про них на время забыли. А в СССР фаготерапия продолжила развиваться. Поэтому отечественные врачи и ученые накопили большой опыт.
Сейчас появляется всё больше бактерий, устойчивых к антибиотикам, и интерес к фагам снова растет. В последние годы опубликовано много исследований, посвященных этим вирусам — и в том числе их применению в медицине.
Бактериофаги в действии
Бактериофаг распознает свою жертву по определенным молекулам на её поверхности и прикрепляется к ней
Прикрепление
Вирус вводит внутрь бактерии свою ДНК или РНК.
Проникновение
Бактерия превращается в фабрику по производству ДНК, РНК и белков бактериофага.
Репликация
Из белков и генетического материала, как из конструктора, собираются новые фаги.
Созревание
Потомство вируса разрушает бактерию и выходит наружу. В зависимости от вида фага, могут получиться десятки или сотни новых вирусов.
Разрушение бактерии
Каждый из фагов-потомков отправляется на поиски новых бактерий того же вида.
На поиски новой цели
Бактериофаги в действии
Бактериофаг распознает свою жертву по определенным молекулам на её поверхности и прикрепляется к ней
Прикрепление
Вирус вводит внутрь бактерии свою ДНК или РНК.
Проникновение
Бактерия превращается в фабрику по производству ДНК, РНК и белков бактериофага.
Репликация
Из белков и генетического материала, как из конструктора, собираются новые фаги.
Созревание
Потомство вируса разрушает бактерию и выходит наружу. В зависимости от вида фага, могут получиться десятки или сотни новых вирусов.
Разрушение бактерии
Каждый из фагов-потомков отправляется на поиски новых бактерий того же вида.
На поиски новой цели
Где используют фаги
В лабораторных условиях
Чтобы делать открытия
В медицине и здравоохранении
Чтобы бороться с инфекциями
В ветеринарии и сельском хозяйстве
Чтобы защищать от инфекций животных
В пищевой промышленности
Чтобы обрабатывать продукты и продлевать срок хранения
Фаги не раз доказали, что умеют справляться с самыми разными инфекциями, в том числе в сложных случаях. Вот только подбирать их нужно индивидуально, в зависимости от того, какие бактерии вызвали заболевание. Но это не всегда обязательно делать отдельно для каждого пациента.
Можно, например, посмотреть, какие бактерии чаще всего вызывают осложнения в палатах реанимации, подобрать фаги против них и давать их сразу всем пациентам. Такая фаготерапия — подобранная сразу для всего отделения, клиники, — называется адаптивной. Сотрудники «Микромира» развивают это направление, и уже используют свои наработки на благо пациетов.
Адаптивная фаготерапия:
что это за новшество?
Частые вопросы о фагах
Нет, потому что бактериофаги — «узкие специалисты». Каждый из них атакует строго бактерии одного вида (иногда даже не все, а только определенные подвиды — штаммы). Никому другому эти вирусы не могут причинить вреда. Также за всё время применения фаготерапии не было ни одного случая, чтобы эти вирусы занесли в бактерии какие-то опасные для человека гены.
Да. Например, они умеют преодолевать даже биопленки — особые «крепости» из слизи, которые бактерии строят для себя, чтобы защититься от антибактериальных препаратов.
Сложно сказать. Конечно же, фаги — не панацея. С их применением есть некоторые нюансы и сложности. Если использовать их разумно, то можно получить хороший эффект. Но о широкомасштабной замене антибиотиков на фагопрепараты пока речи не идет. Ученые из разных стран работают над тем, чтобы усовершенствовать фаготерапию и сделать ее более доступной. Исследователи из НПЦ «Микромир» тоже не остаются в стороне.
Да, могут, и в природе это постоянно происходит. У бактерий и их вирусов постоянно идет «гонка вооружений», это часть естественного отбора и эволюции. В целом эту проблему решать проще, чем с антибиотиками. Найти новые фаги, которые будут действовать, не так сложно. Мы в НПЦ «Микромир» регулярно обновляем наши продукты, чтобы они всегда оставались эффективными.
Да, в отличие от антибиотиков, можно. Это одно из преимуществ продуктов с бактериофагами.
Можно. В некоторых случаях они друг друга даже усиливают. Конечно же, мы крайне не рекомендуем заниматься самолечением, особенно когда речь об антибактериальной терапии. Обратитесь к врачу и следуйте его назначениям.
Нет, потому что бактериофаги — «узкие специалисты». Каждый из них атакует строго бактерии одного вида (иногда даже не все, а только определенные подвиды — штаммы). Никому другому эти вирусы не могут причинить вреда. Также за всё время применения фаготерапии не было ни одного случая, чтобы эти вирусы занесли в бактерии какие-то опасные для человека гены.
Да. Например, они умеют преодолевать даже биопленки — особые «крепости» из слизи, которые бактерии строят для себя, чтобы защититься от антибактериальных препаратов.
Сложно сказать. Конечно же, фаги — не панацея. С их применением есть некоторые нюансы и сложности. Если использовать их разумно, то можно получить хороший эффект. Но о широкомасштабной замене антибиотиков на фагопрепараты пока речи не идет. Ученые из разных стран работают над тем, чтобы усовершенствовать фаготерапию и сделать ее более доступной. Исследователи из НПЦ «Микромир» тоже не остаются в стороне.
Да, могут, и в природе это постоянно происходит. У бактерий и их вирусов постоянно идет «гонка вооружений», это часть естественного отбора и эволюции. В целом эту проблему решать проще, чем с антибиотиками. Найти новые фаги, которые будут действовать, не так сложно. Мы в НПЦ «Микромир» регулярно обновляем наши продукты, чтобы они всегда оставались эффективными.
Да, в отличие от антибиотиков, можно. Это одно из преимуществ продуктов с бактериофагами.
Можно. В некоторых случаях они друг друга даже усиливают. Конечно же, мы крайне не рекомендуем заниматься самолечением, особенно когда речь об антибактериальной терапии. Обратитесь к врачу и следуйте его назначениям.
Ferran Navarro, Maite Muniesa. Phages in the Human Body. Front. Microbiol., 04 April 2017.
Laura M. Kasman; La Donna Porter. Bacteriophages. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-.
Keen EC. A century of phage research: bacteriophages and the shaping of modern biology. Bioessays. 2015 Jan;37(1):6-9.
Летаров Андрей Викторович. Современные концепции биологии бактериофагов. ДеЛи, 2019.
Stephen T. Abedon. Bacterial ‘immunity’ against bacteriophages. Bacteriophage. 2012 Jan 1;2(1):50-54.
Полезные материалы