Könnten „gute“ Viren uns helfen, Infektionen zu bekämpfen?

Obwohl die Rolle „guter“ Viren für die menschliche Gesundheit nach wie vor relativ rätselhaft ist, enträtseln wir allmählich die Bedeutung unserer viralen Besucher. In dieser Besonderheit stellen wir einen vernachlässigten Abschnitt des Mikrobioms vor - das Viroma.

Bevor das SARS-CoV-2-Coronavirus auftrat, stand die Rolle der Bakterien und unseres Mikrobioms für Gesundheit und Krankheit weltweit an vorderster Front der medizinischen Forschung.

In einigen Jahren der Forschung stellten Experten fest, dass wir ohne unsere persönliche Flotte „freundlicher“ Mikroorganismen, das Mikrobiom, nicht gedeihen würden. Wenn wir das Wort „Mikrobiom“ hören, denken wir sofort an Bakterien, aber technisch gesehen ist das Mikrobiom die Summe aller Mikroorganismen in einer bestimmten Umgebung. Einige Wissenschaftler verwenden den Begriff, um sich auf die Summe des genetischen Materials dieser Mikroorganismen zu beziehen.

Das Mikrobiom umfasst also neben Bakterien unter anderem auch Viren (das Viroma) und Pilze (das Mykobiom). Bis heute haben Wissenschaftler dem Viroma oder Mykobiom vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit geschenkt.

Viren haben sich in einer Vielzahl von ökologischen Nischen im menschlichen Körper angesiedelt, insbesondere auf Schleimhautoberflächen wie der Innenseite von Nase und Mund und der Darmschleimhaut. In dieser Rolle werden wir uns auf das Darmvirom konzentrieren, da es die meisten viralen Insassen beherbergt und weitere Untersuchungen durchgeführt wurden.

Natürlich sind Viren am bekanntesten dafür, Krankheiten wie COVID-19, Influenza, Pocken, Hepatitis, HIV und Tollwut zu verursachen. Aufgrund der Dringlichkeit, die mit Viruserkrankungen verbunden ist, hat dieser Aspekt die meiste Zeit der Forscher in Anspruch genommen. Viele Viren haben jedoch nicht das geringste Interesse an menschlichen Zellen. Angesichts dessen, was wir jetzt über Viren wissen und wie tödlich sie sein können, scheint die Idee, eine zu inhalieren oder zu schlucken, um eine Infektion zu behandeln, das Letzte zu sein, was wir tun möchten. Aber genau das könnten Ärzte bald verschreiben. In der Tat kann Ihnen sogar geraten werden, ein Viruspräparat einzunehmen, wie Sie es mit einem Probiotikum tun würden, um Ihre „guten“ Darmmikroben zu stimulieren.

Im Gegensatz zum Coronavirus greifen Viren, die zur Behandlung oder Vorbeugung eingesetzt werden, nur Bakterien an und töten sie ab. Sie greifen keine gesunden Zellen an. Sie sind als Phagen bekannt und werden als Alternative zu Antibiotika zur Behandlung von Erkrankungen wie Harnwegsinfektionen (HWI), Akne, infizierten Fußgeschwüren und Tuberkulose untersucht.

Jahre vor Penicillin stellten Wissenschaftler fest, dass die Phagentherapie wirksam war und vor allem keine Nebenwirkungen aufwies. Als Antibiotika entdeckt wurden, trat die Phagentherapie in den Hintergrund. Antibiotika konnten relativ einfach hergestellt werden und töteten ein breites Spektrum von Bakterienarten ab. Angesichts der heutigen High-Tech-Fähigkeiten und des furchterregenden Hintergrunds der Antibiotikaresistenz kann das Interesse an der Phagentherapie jedoch wieder auftauchen.

Superbakterien

Dank des jahrzehntelangen weit verbreiteten Einsatzes von Antibiotika mutieren immer mehr Bakterien zu tödlichen Organismen, die gegen unsere verfügbaren Medikamente resistent sind. „Das Potenzial der Phagentherapie ist für jeden mit einer antibiotikaresistenten Infektion enorm“, sagt Dr. Joanne Santini, Professorin für Mikrobiologie am University College London, die neue Forschungsergebnisse vorantreibt und sich Sorgen über den Anstieg von Superbugs macht.

In einer bemerkenswerten Geschichte berichteten Ärzte in Georgien im Januar über den Erfolg der Phagentherapie für ein 30-jähriges Opfer des Selbstmordattentats auf dem Brüsseler Flughafen im Jahr 2016. Die Patientin, die sich fünf Operationen unterzogen hatte, hatte aufgrund einer Infektion einer Wunde an ihrem Oberschenkel fast zwei Jahre lang Antibiotika eingenommen: Sie war mit einem Superbug, Klebsiella pneumoniae, infiziert und heilte nicht.

Aber innerhalb weniger Wochen nach dem Hinzufügen eines Phagen zu ihrer Medizin begann sich der gebrochene Oberschenkelknochen von selbst zu reparieren und sie kann jetzt laufen und Fahrrad fahren, so die Zeitschrift Nature Communications. Jüngste Forschungsergebnisse deuten auch darauf hin, dass Phagen dazu führen können, dass aktuelle Antibiotika länger wirksam bleiben. Und ein Team von Mikrobiologen hat Pläne zur Einrichtung der ersten Phagen- „Bank“ in Großbritannien zur Speicherung von Phagen vorgelegt, damit andere Forscher und Ärzte sie bei Bedarf einsetzen können.

Wissenschaftler wie Dr. Ben Temperton sagen, dass die Bevölkerung auf der Seite der Citizen Phage Library helfen kann, lebensrettende Phagen (Viren, die Bakterien abtöten) zu entdecken. „Ziel ist es, eine Phagendatenbank aufzubauen, damit ein Patient, der eine Behandlung benötigt, eine nationale Ressource zur Verfügung steht, die diese schnell anbieten kann“, sagte Temperton, außerordentlicher Professor für Mikrobiologie an der University of Exeter, der das Projekt erstellt hat.

„Die Leute erhalten Kits mit drei Gläsern. Sie füllen sie mit Wasser aus ihrer Umgebung wie Teichen oder Flüssen und schicken sie zurück in unser Labor. Wir filtern die Bakterien heraus und was übrig bleibt, sind die Viren. Wir fügen sie einer Bakterienprobe hinzu, für die wir Phagen finden möchten. Wenn sich Phagen in der Probe befinden, die die Bakterien abtöten, nimmt ihre Anzahl zu. Phagen werden überprüft, um sicherzustellen, dass sie keine gefährlichen Gene haben, und dann zur Datenbank hinzugefügt. Sie werden in flüssigem Stickstoff gespeichert und bei Bedarf werden mehr angebaut. Das Verfahren ist kostengünstig und dauert zwei bis drei Wochen, im Gegensatz zu der Zeit und dem Geld, die für die Entwicklung neuer Antibiotika erforderlich sind „, fügte der Experte hinzu.

Als merkwürdige Tatsache, Helfer hinzuzufügen, gibt der Experte an, dass jede Person ihren eigenen Phagen benennen kann: „Mein 10-jähriger Sohn war einer der ersten, der einen Phagen in der Nähe unseres Wohnsitzes in Devon am Lemon River gefangen hat. Er nannte es LemonAid.“

Es wurde festgestellt, dass LemonAid Acinetobacter baumannii infiziert und abtötet, das von der Weltgesundheitsorganisation als eines der arzneimittelresistenten Bakterien aufgeführt ist, die die größte Bedrohung für die menschliche Gesundheit darstellen. Darüber hinaus wurde ein Phage namens KylieMinEgg aus einem Hühnerstall isoliert und eliminierte auch das Bakterium Pseudomonas aeruginosa bei Patienten mit Mukoviszidose. Eine Initiative, die verspricht, auf das Wohl der menschlichen Gesundheit zu hoffen.

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