Бактериофаги — вирусы, заражающие бактерий — были открыты не так давно по историческим меркам, всего сто лет назад. Но за это время человечество успело найти им немало полезных применений. Многие слышали, что бактериофаги применяют для лечения бактериальных инфекций у человека, но это лишь верхушка айсберга.

Эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проектного офиса по изучению бактериофагов Александр Жарников рассказывает о вариантах использования бактериофагов в других областях нашей жизни — от ветеринарии до разработки новых вакцин.

В 1970-е годы ученые впервые создали моноклональные антитела. Так называется антитело, которое производится одним клоном иммунных клеток и взаимодействует только с одним определенным антигеном. Вскоре стало понятно, что это открывает массу возможностей для лечения различных заболеваний. Например, моноклональные антитела можно использовать, чтобы заблокировать молекулы, необходимые для поддержания жизнедеятельности раковых клеток или мешающие иммунитету атаковать злокачественную опухоль.

Так появились таргетная и иммунотерапия — сегодня эти виды лечения помогают существенно продлевать жизнь многих пациентов с онкологическими заболеваниями на поздних стадиях. И это лишь один из примеров.

«Генераторы» антител

При чем тут бактериофаги? Оказывается, с их помощью можно быстро «напечатать» много антител. В 1985 году биолог из США Джордж Смит разработал метод фаговых дисплеев, за что получил в 2018 году Нобелевскую премию вместе с коллегой Грегори Уинтером. В ДНК бактериофага можно добавить определенный ген, в результате будет синтезироваться соответствующий белок, и он окажется в оболочке вируса.

Существуют методы, которые помогают легко выделить бактериофаги с нужным белком и получить чистую культуру — уже созданы целые фаговые библиотеки. А дальше можно заразить вирусом культуру бактерий, и они начнут синтезировать нужное антитело. Фактически, бактериофаги, это микроскопическая фабрика по производству лекарства.

Фаговые вакцины

Фаги можно использовать не только для лечения инфекционных заболеваний, но и для их профилактики. О том, что из вирусов бактерий можно сделать вакцины, ученые впервые заговорили еще в конце прошлого века. Людям такие прививки пока не делают, но вовсю идут исследования. Причем придумано уже три разных способа изготавливать фаговые вакцины.