Фаг Muddy уничтожает антибиотикорезистентую бактерию Mycobacterium abscessus

Бактерия Mycobacterium abscessus может поражать ткани и органы с разнообразными клиническими проявлениями, однако она наиболее опасна для больных муковисцидозом. Подвиды M. abscessus обладают устойчивостью к разным группам антибиотикам и лидируют по этому показателю среди всех микобактерий. В новой работе, опубликованной в Disease Models & Mechanisms, сообщается, что с антибиотикорезистентной M. abscessus можно бороться с помощью фагов, в частности, с помощью фага Muddy.

Авторы исследования работали с клиническим изолятом штамма M. abscessus subsp. massiliense CD01, обладающего множественной антибиотикорезистентностью. Сначала в экспериментах с выращиванием бактерии на плотной питательной среде они показали, что клетки этого штамма эффективно уничтожаются фагом Muddy. Фаг был выбран при скрининге коллекции из более чем 10 тысяч фагов, составленной в рамках проекта SEA-PHAGES с использованием Mycobacterium smegmatis.

Затем ученые in vitro оценили эффективность комбинации Muddy и антибиотиков, к которым штамм CD01 не имеет устойчивости. Рифабутин, имипенем, бедаквилин и другие агенты были ассоциированы со снижением числа КОЕ, но добавление к антибиотикам фага Muddy снижало его еще больше. Авторы работы заключили, что Muddy и антибиотики взаимно усиливают действие друг друга.

Далее они оценили эффективность фага Muddy против CD01 на рыбках данио-рерио дикого типа. Внутривенное введение Muddy малькам, инфицированным CD01, не сказывалось на их выживаемости, однако степень выраженности патологических изменений фаг все же уменьшал. Заражение CD01 вызывает образование в тканях малька внеклеточных тяжей, которые препятствуют фагоцитозу бактериальных клеток макрофагами и нейтрофилами. Введение Muddy снижало количество мальков с внеклеточными тяжами почти в два раза. Более того, ученые выяснили, что для эффективной работы Muddy необходимы макрофаги: у инфицированных мальков со сниженным количеством макрофагов введение бактериофага никак не сказывалось на выживаемости и выраженности заболевания.

Наконец, ученые проверили эффективность Muddy против CD01 на данио-рерио, лишенных рецептора CFTR и потому воспроизводящих важные признаки муковисцидоза. Внутривенное введение CD01 малькам без CFTR приводит к быстрому развитию бактериальной инфекции, подобно тому, как это происходит у пациентов с муковисцидозом. Введение Muddy инфицированным мутантным увеличило выживаемость с 20% до 40% и существенно уменьшило долю мальков с внеклеточными тяжами. Совместное применение Muddy и антибиотиков дополнительно увеличило выживаемость до 70% и еще больше снизило процент мальков с тяжами и абсцессами.

Авторы надеются, что терапию фагами удастся перенести в клинику и начать спасать жизни. «Нам нужны клинические исследования, но на пути к ним возникнет много новых вопросов. Рыбки данио-рерио — очень полезный инструмент для ответа на них», — говорит один из авторов работы Грэм Хэтфулл, профессор биотехнологии в Питтсбургском университете (США) и создатель программы SEA-PHAGES.