Alkusanat: Vieraskynän varressa tällä kertaa Salla Hyyppä, joka esittelee meille kandin tutkielmansa aihetta eli faagiterapiaa. Näin vakiokirjoittajana on mahtavaa, että meijän piskuisesta blogista ollaan kiinnostuneita ja sitä halutaan käyttää alustana tieteen popularisoinnille. Ihanaa, tätä lisää myös jatkossa! Mutta nyt päästetään Salla ääneen.
-Krista
Tervehdys!
Vähän reilu vuosi sitten luin uutisartikkelia
aiheesta faagiterapia. Kyseinen aihe on kiinnostanut minua siitä
lähtien, ja kirjoitinkin siitä kandin. Tutkielman aiheesta kun oli
tarkoitus tehdä myös tiedettä popularisoiva esitys, päädyin valitsemaan
blogikirjoituksen, jonka avulla voisin kertoa faagien ilosanomaa vähän
rennompaan sävyyn.
Bakteriofagit eli faagit (Kuva 1) ovat ryhmä
viruksia, jotka tartuttavat vain bakteereita. Niitä esiintyy kaikkialla
missä vain on bakteereitakin, eli myös meidän sisällämme. Itseasiassa
meissä on kappalemääräisesti enemmän faagipartikkeleita kuin
ihmissoluja. Tämä oli itselleni pieni yllätys, mutta eipä siitä oikein
voinut muuta todeta kuin että ”miksi en ole tätä aiemmin tajunnut”.
Faagiterapiaksi
kutsutaan faagien käyttöä bakteeri-infektioiden hoitamiseen. Faagit
ovat hyvin tärkeä osa ihmisen omaa mikrobiomia, minkä vuoksi ne ovat
myös hyvin siedettyjä elimistössä. Tällä hetkellä faagiterapian kohteena
ovat erityisesti antibiooteille resistentit eli vastustuskykyiset
bakteerit, joita vastaan keinot alkavat antibioottien osalta loppua.
 |
|
Kuva 1. Faagin
tyypillinen rakenne
|
Faagit
ovat hyvin spesifisiä kohteestaan, eli jokaisella faagilajilla on sille
ominainen rajattu ryhmä bakteereita, joita ne voivat tartuttaa. Faagit
tunnistavat isäntäbakteerinsa pinnan molekyylit häntäkuitujensa päillä.
Tunnistettavana molekyylinä voivat toimia esimerkiksi bakteerin
kalvoproteiinit tai pilin polysakkaridit.
Faagiterapian kannalta
faagin spesifisyydestä kohteestaan on sekä hyötyä että haittaa.
Spesifisyys mahdollistaa tarkan kohdennuksen tiettyyn bakteeriryhmään,
jättäen samalla elimistön hyödylliset bakteerit rauhaan. Tällaista
tarkkaa erittelyä eri bakteeriryhmien välillä ei voida tehdä
antibiootteja käytettäessä. Toisaalta hoitoon käytettävä faagi on
valittava tarkasti, sillä väärä faagi joko ei tee mitään tai kohdistaa
voimansa väärään bakteeriin. Faagin teho juuri kyseistä infektiota
aiheuttavaan bakteeriin on siis todettava ennen varsinaisen hoidon
aloittamista.
Faagin kohdatessa bakteerisolun, faagin on ensin
tunnistettava bakteeri. Mikäli kyseessä on faagin isäntävalikoimaan
kuuluva bakteeri, faagi tarttuu bakteerin pintaan ja tekee sen kuoreen
reiän. Reiän kautta faagi kuljettaa perimänsä bakteerin sisälle, jossa
se valtaa bakteerin aineenvaihdunnan. Sitä hyödyntäen faagi tuottaa
itsestään kopioita ja lopulta hajottaa bakteerin sisältä päin.
Hajonneesta bakteerista vapautuu uusia tuoreita faageja valmiina
hyökkäämään seuraavan bakteerin kimppuun.
Faageja voidaan
muokata erilaisin molekyylibiologisin keinoin esimerkiksi juuri niiden
isäntävalikoiman laajentamiseksi. Mahichi tutkimusryhmineen onnistui
vaihtamaan T2 faagin suppean isäntävalikoiman vastaamaan IP008 faagin
laajempaa isäntävalikoimaa.
 |
|
Kuva 2. Faagin
isäntävalikoiman laajennus. IP008 faagin häntäkuituja koodaavat ja siten
isäntävalikoiman määrittelevät geenit siirretään T2 faagiin, jossa ne korvaavat
T2 faagin häntäkuitujen geenit. Uusi yhdistelmä voi nyt siis tartuttaa
laajemmin erilaisia bakteereita. Kuvan eriväriset pavut edustavat erilaisia
bakteerikantoja.
|
Yksi faagiterapian mielenkiintoisista
sovelluksista on faagien ja antibioottien yhteiskäyttö, sillä se on
osoittautunut tehokkaammaksi hoitomuodoksi kuin pelkkien faagien tai
antibioottien käyttö. Antibioottien korvaaminen faageilla voisi myös ajan myötä
saada bakteerin luopumaan antibioottiresistenssigeenistään. Tällöin resistenssin
muodostumisen seurauksena käytöstä poistettuja antibiootteja voitaisiin ottaa taas
uudestaan käyttöön.
Salla
Lähteet:
-
Salla Hyyppä (2018). Bakteriofagit
bakteeri-infektioiden hoidossa, Oulun yliopisto. URL: http://jultika.oulu.fi/Record/nbnfioulu-201804271551
-
Faezeh Mahichi, Aidan Synnott, Keiko Yamamichi,
Toshiya Osada, Yasunori Tanji (2009). Site-specific
recombination of T2 phage using IP008 long tail fiber genes provides a targeted
method for expanding host range while retaining lytic activity. FEMS
microbiology letters 295(2): 211-217.
