Fagi - dobre wirusy

Ernest Hanbury Hankin, brytyjski biochemik ur. w 1865 r., pracował w Indiach. Próbował tam walczyć z cholerą. Zresztą dosyć nieskutecznie. Ze zdziwieniem zaobserwował, że ludzie, którzy kąpią się w rzece Ganges, rzadziej chorują. Hindusi wierzyli, że to moc świętej rzeki. Brytyjski naukowiec miał inne zdanie. Uważał, że w rzece, która już wtedy była ściekiem, jest coś, co pijących z niej wodę uodparnia.

To wirusy

Wszędzie tam, gdzie jest dużo bakterii, jest też sporo wirusów – bakteriofagów. – Każda bakteria ma swojego faga, wirusa, który na niej żeruje – powiedział „Gościowi” prof. Andrzej Górski, kierownik Laboratorium Bakteriofagowego w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu. Instytut kierowany przez profesora Górskiego jest jedynym w Europie, który prowadzi terapię wirusami. Leczą się w nim osoby z najcięższymi przypadkami infekcji bakteryjnych. W 1917 roku ukazała się rozprawa francuskiego mikrobiologa Féliksa d’Herella, który pisał, że odkrył „niewidzialne mikroby zabijające bakterie dyzenterii”. To właśnie ten uczony po raz pierwszy użył nazwy bakteriofagi.

– Każdy żywy organizm na ziemi ma swoje wirusy. Są takie, które atakują rośliny, są takie, które atakują zwierzęta. Wśród tych ostatnich jedne są groźne dla ludzi, inne dla konkretnych zwierząt – tłumaczy profesor Górski. – A bakteriofagi to wirusy które żerują na bakteriach – dodaje.

Jedzą czy wykorzystują?

Félix d’Herell, człowiek, który nazwał bakteriofagi, w jednym się pomylił. W ich nazwie wykorzystał greckie słowo „phagein”, oznaczające czynność jedzenia. Bakteriofagi to inaczej „zjadacze bakterii”. A to nie do końca prawda. Wirusy niczego nie zjadają. To nie są organizmy żywe, więc nie potrzebują źródła energii do zaspokajania swoich potrzeb. Bakteriofagi, jak zresztą wszystkie wirusy, komórki żywych organizmów wykorzystują. Jak to się dzieje? Wirusy są kapsułkami zawierającymi materiał genetyczny. Nie potrafią same się poruszać. Posiadają jednak „klucze” do żywych komórek. Każda żywa komórka w swojej ścianie ma receptory. To coś w rodzaju zamka do drzwi. Ten, kto posiada klucz, może wejść do środka. Wirusy posiadają klucze. Czyli białka pasujące do receptorów.

Gdy cząsteczka wirusa znajdzie w bezpośredniej bliskości odpowiedniej (swojej) komórki, jest bardzo prawdopodobne, że dojdzie do adsorpcji. Wirus otwiera zamek. Chwilę później następuje penetracja. Specjalną igiełką fag wkłuwa się do wnętrza bakterii i wstrzykuje swój materiał genetyczny. Komórka (w przypadku fagów komórka bakteryjna) nie ma pojęcia, że jest zainfekowana. Przecież wirus miał „legalne klucze”. Gdy materiał genetyczny znajdzie się w środku, dochodzi do tzw. replikacji genomu. Nieświadoma niczego komórka replikuje wirusy z taką prędkością, że wkrótce zostaje – dosłownie – rozerwana z powodu ich natłoku w swoim wnętrzu. Od momentu „włożenia klucza do zamka” do unicestwienia bakterii mija nie więcej niż 30 minut! Każda zainfekowana komórka wyprodukuje kilkadziesiąt wirusów. A każdy z nich gotowy jest do ataku na nową bakterię.

Czy coś z tego będzie?

Czy bakteriofagi to przyszłość medycyny? Leczono nimi, zanim ktokolwiek wiedział, czym są ci „niewidzialni” zabójcy bakterii. Félix d’Herelle podobno leczył fagami śmiertelnie chorych na czerwonkę. „Ozdrowienie” następowało po kilkudziesięciu godzinach. To był rok 1915. Dzisiaj do koncepcji leczenia wirusami coraz częściej się wraca. Antybiotyki wydają się skuteczne, ale tylko na krótką metę. Bakterie potrafią się na nie uodparniać. W Polsce jedna trzecia szczepów dwoinki zapalenia płuc jest odporna na penicylinę. Na fagi nie da się uodpornić, bo te mutują tak samo szybko jak same bakterie.