ვირუსები ბაქტერიების წინააღმდეგ
რამდენიმე ისტორიული ფაქტი
1896 წელი - ერნესტ ჰანკინმა შენიშნა, რომ ინდოეთის მდინარეებს ანტიბაქტერიული თვისებები ჰქონდა.
1898 წელი - რუსმა ბაქტერიოლოგმა ნიკოლაი გამალეამ შენიშნა, რომ ციმბირის წყლულის გამომწვევი ბაცილების ფილტრატი იწვევდა ციმბირის წყლულის გამომწვევი მიკროორგანიზმების ახალი კულტურების ლიზისს.
1915 წელი - ინგლისელმა ბაქტერიოლოგმა ფრედერიკ ტუორტმა აღმოაჩინა სტაფილოკოკების კოლონიების “მინისებრი გარდაქმნა”. ასეთი გარდაქმნილი კოლონიების შეტანა სტაფილოკოკის ახალ კულტურებში იწვევდა ანალოგიური ფენომენის წარმოქმნას. 1913 წელს ფ. ტუორტი ჟურნალ “ლანცეტში” წერდა, რომ “მინისებრი გარდაქმნის” მიზეზი შესაძლოა ყოფილიყო ფერმენტი ან ბაქტერიის დამაზიანებელი აგენტი, ეგრეთ წოდებული ბაქტერია-ვირუსი (“ბაცტერია ვირუს”).
1915 წელი - ქართველმა ბაქტერიოლოგმა გიორგი ელიავამ ქოლერის ვიბრიონის კულტურებზე თვითლიზისის მოვლენა შეამჩნია.
1917 წელი - ფელიქს დ. ჰერელმა, პარიზის პასტერის ინსტიტუტში მოღვაწე კანადელმა ბაქტერიოლოგმა, მეცნიერული ახსნა უპოვა სპონტანური ლიზისის ფენომენს. დიზენტერიით დაავადებული ადამიანებისგან გამოყოფილ შიგელებზე დაკვირვებით მან დაასკვნა, რომ ბაქტერიების ლიზისი განპირობებული იყო უჩინარი ანტიბაქტერიული აგენტით, რომელიც ბაქტერიის ვირუსი უნდა ყოფილიყო და მას ბაქტერიოფაგი - ბაქტერიის მშთანთქმელი - დაარქვა.
1923 წელი - გიორგი ელიავას თაოსნობით საქართველოში დაარსდა საბჭოთა კავშირში პირველი ბაქტერიოფაგების სამეცნიერო-კვლევითი ინსტიტუტი.
1925 წელი - ოთხი პაციენტი ფაგების დახმარებით ბუბონური დაავადებისგან წარმატებით განიკურნა.
ფაგების აგებულება
ბაქტერიოფაგების უმრავლესობა მორფოლოგიურად სპერმატოზოიდს ან თავკომბალას ჰგავს. მათი ძირითადი შემადგენელი ნაწილია კაფსიდი. ფაგის კაფსიდი ცილოვანი (პროტეინული) გარსითაა დაფარული და მის შიგნით მოთავსებულია გენეტიკური მასალა დნმ-ს ან რნმ-ს სახით. ფაგის კაფსიდი სიმეტრიული სტრუქტურაა და უმრავლეს შემთხვევაში მრავალწახნაგა იკოსაედრს წარმოადგენს. შესწავლილი ფაგების 95%-ს კუდისებრი სტრუქტურა აქვს, რომელიც აგებულია კუმშვადი ან არაკუმშვადი ცილებისგან. კუდი ბოლოვდება ბაზალური მემბრანით, რომელზეც გამოზრდილია წვრილი ფიბრიები. ფიბრიები სამიზნე ბაქტერიული უჯრედის კედელზე მიმაგრების ორგანოა. ფაგების დანარჩენი 5% სხვადასხვა ფორმისაა: ძაფისებრი, ლიმონის ფორმისა და სხვა. ზოგიერთ სახეობას ცილოვან გარსთან ერთად ლიპიდების შემცველი შალითაც აქვს. ასეთი ფაგები განსაკუთრებით მგრძნობიარენი არიან ქლოროფორმისა და ლიპიდების დამშლელი სხვა აგენტებისადმი. ვირუსების კლასიფიკაციის საერთაშორისო ცენტრის მონაცემებით, ბაქტერიოფაგები იყოფა 13 ოჯახად, რომლებშიც გაერთიანებულია ფაგების 31 გვარი. ბაქტერიოფაგები ვირუსების ყველაზე მრავალრიცხოვანი ჯგუფია და მათი გავრცელების არეალიც საკმაოდ ფართოა. ფაგები გავრცელებულია: ჰაერში, ნიადაგში, წყალში, განსაკუთრებით - ჩამდინარე და საკანალიზაციო წყლებში, ასევე - ცოცხალი ორგანიზმების (ადამიანის, ცხოველებისა და მცენარეების) ზედაპირზე და საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში. ბაქტერიოფაგები გვხვდება ყველგან, სადაც შეიძლება იყოს ბაქტერიული პოპულაცია; მაღალ ტემპერატურულ გარემოში, გაყინულ არეებში, ანაერობულ სივრცეებში. მაგალითად, ფსიქროფილური ფაგები გაყინულ ხორცსა და თევზში ბინადრობენ. ბაქტერიოფაგები კარგად უძლებენ გამოშრობას, გაყინვას, ტემპერატურის ცვლილებას. ულტრაიისფერი და სხვა სპექტრის რადიაციების მცირე დოზები მათში მუტაციებს იწვევს.
ბაქტერიოფაგების მნიშვნელობა
ბაქტერიოფაგები სხვა მიკროორგანიზმებისაგან იმით გამოირჩევიან, რომ მარტივია მათი კულტივირება, ახასიათებთ გენერაციის ხანმოკლე პერიოდი, შთამომავლობის მრავლობითობა და შესაძლებელია ვიბრიონის ზუსტი რაოდენობის განსაზღვრა. ყოველივე ამის წყალობით ბაქტერიოფაგი სამეცნიერო კვლევების ხელსაყრელ მოდელად იქცა. ბაქტერიოფაგების კულტურებზე ექსპერიმენტებმა საფუძველი ჩაუყარა თანამედროვე მოლეკულური ბიოლოგიის განვითარებას. ბაქტერიოფაგი კარგი საექსპერიმენტო მასალაა გენეტიკური და იმუნოლოგიური კვლევებისთვის. განსაკუთრებით აღსანიშნავია გენების სტრუქტურის, მუტაციის მოლეკულური მექანიზმების, მუტაგენური ფაქტორების ზეგავლენის ხარისხისა და სიხშირის განსაზღვრის, გენეტიკური კოდის გაშიფვრის, გენური ტრანსმისიის შემსწავლელი ექსპერიმენტები.
ზარალის მომტანი ბაქტერიოფაგები
ბაქტერიოფაგები ზარალის მომტანია წარმოების ისეთი დარგებისთვის, რომლებიც ბაქტერიულ ფერმენტაციაზე ან ბაქტერიულ კულტურებზეა დამოკიდებული. ლუდის, რძის ნაწარმის, აგრეთვე პრობიოტიკებისა და ანტიბიოტიკების მწარმოებელ ფარმაცევტულ კომპანიებში, ორგანული გამხსნელების მწარმოებელ ორგანიზაციებში ბაქტერიოფაგებით დაბინძურება აფერხებს საწარმოო პროცესს და საგრძნობლად აქვეითებს პროდუქციის ხარისხს. ასეთ ორგანიზაციებში ბაქტერიოფაგებით დაბინძურების წინააღმდეგ მკაცრი კონტროლი ტარდება.
ფაგოთერაპია
ბაქტერიოფაგების გამოყენების ერთ-ერთი სფერო ანტიბაქტერიული თერაპიაა, რომელიც ანტიბიოტიკების მიღების ალტერნატივას წარმოადგენს. ფაგოთერაპია ალტერნატიულ მედიცინას მიეკუთვნება. ფაგოთერაპიას იყენებდნენ ყოფილ საბჭოთა კავშირში, უპირატესად - საბჭოთა არმიის ჯარისკაცებსა და ინტერნატებში მცხოვრებ ბავშვებთან, თუმცა კლინიკური მონაცემების შესახებ ლიტერატურა ძალიან მწირია. ბაქტერიოფაგები გამოიყენება სტრეპტოკოკური, სტაფილოკოკური, დიზენტერიული ინფექციების სამკურნალოდ. ბაქტერიოფაგის პრეპარატი შეიძლება იყოს მონოკომპონენტური ანუ ერთი ბაქტერიის მიმართ აქტიური და პოლივალენტური - რამდენიმე ბაქტერიის მიმართ აქტიური. პოლივალენტური პრეპარატებია პიობაქტერიოფაგი, ინტესტიფაგი, სესფაგი და სხვა. ბაქტერიოფაგების დასახელებული პრეპარატების ფორმულები შემუშავდა თბილისში, გიორგი ელიავას სახელობის ინსტიტუტში, რომელიც ბაქტერიოფაგების გამოკვლევის პიონერია. დასავლეთის წამყვან ქვეყნებში ბოლო დრომდე ბაქტერიოფაგს სამკურნალოდ არ იყენებენ მეცნიერული მონაცემების უქონლობის გამო. ჯერ კიდევ მეორე მსოფლიო ომის დროს ფაგების შემცველი მალამოებით მკურნალობდნენ დაჭრილებს და ინფექციური სნეულებებით დაავადებულებს. მას შემდეგ საბჭოთა კავშირში, მერე კი რუსეთში ბაქტერიოფაგებით მკურნალობა არ შეწყვეტილა. დასავლეთის ქვეყნებში კი ანტიბიოტიკების აღმოჩენის შემდეგ ბაქტერიოფაგებზე მუშაობა მთლიანად შეჩერდა. თუმცა დასავლეთის წამყვან ქვეყნებს გამორჩათ, რომ რომელიმე ბაქტერიის საწინააღმდეგო ანტიბიოტიკის მეცნიერულად დამუშავება საკმაოდ ძვირი და განგრძლივი პროცესია. დღეს ეს განსაკუთრებით იგრძნობა, რადგან ანტიბიოტიკების ხანგრძლივმა და უკონტროლო გამოყენებამ მისადმი რეზისტენტული ბაქტერიების რაოდენობა გაზარდა, ამ ბაქტერიების საწინააღმდეგოდ კი საჭიროა ახალი ანტიბიოტიკების დამზადება. ამას ისიც მიუმატეთ, რომ ანტიბიოტიკებს უამრავი გვერდითი ეფექტი და უკუჩვენება აქვს. შედარებისთვის: ამა თუ იმ ბაქტერიის საწინააღმდეგო ბაქტერიოფაგის დამზადება იაფია და ამ პროცესს რამდენიმე დღე სჭირდება; ფაგოთერაპიას თითქმის არ გააჩნია უკუჩვენება და არ იწვევს ალერგიულ რეაქციებს. თანაც ფაგი ბაქტერიის უჯრედს რამდენიმე წუთში ან საათში ანადგურებს, ხოლო განადგურების პროცესის შემდეგ ახალი ფაგები (200-დან 1000-მდე) იბადებიან. ფაგი, ანტიბიოტიკისგან განსხვავებით, ადამიანის სხეულში არ იშლება და ბაქტერიების განადგურების შემდეგ ორგანიზმიდან თავისით გამოდის. ზემოთ აღნიშნული მოვლენების, აგრეთვე საავადმყოფოსშიდა ინფექციების გახშირების გამო დასავლეთის ქვეყნების მრავალმა ბიოტექნოლოგიურმა კომპანიამ გადაწყვიტა შეესწავლა ფაგების ბაზაზე შექმნილი პრეპარატები და მათი გამოყენების გზები, მაგრამ, მიუხედავად სურვილისა და არსებული ტექნოლოგიური უპირატესობისა, ეფექტური პრეპარატების შესაქმნელად საჭიროა ბაქტერიოფაგების კოლექცია, წარმატებით მოქმედი იმ პათოლოგიურ ბაქტერიებზე, რომლებიც სხვებზე ხშირად გვხვდება, აგრეთვე - მათი კლინიკური გამოყენების გამოცდილება ანუ, სხვაგვარად რომ ვთქვათ, მეცნიერული მონაცემები, რაც სადღეისოდ დასავლეთის ქვეყნების უმრავლესობას არ გააჩნია. სადღეისოდ ფაქტერიოფაგებს განსაკუთრებით ფართოდ იყენებენ ნაწლავის დისბაქტერიოზის, მწვავე ნაწლავური ინფექციების, ენტეროკოლიტების, ყელისა და ცხვირის ჩირქოვან-ანთებითი დაავადებების სამკურნალოდ, თუმცა მათი კლინიკური გამოყენების სფერო გაცილებით ფართოა - ფაგები წარმატებით შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ქირურგიული, უროგენიტალიური, კანისა და სხვა ინფექციების სამკურნალოდაც. ქირურგიულ პრაქტიკაში ბაქტერიოფაგების გამოყენება შეიძლება ინფიცირებული ღრუების, ჭრილობებისა და სტომების გამოსარეცხად. ფაგები უვნებელია ორსულებისა და ახალშობილებისთვისაც. დაბოლოს, მედიცინასთან ერთად ფაგები ბიოლოგიის უახლეს დარგში - გენურ ინჟინერიაშიც გამოიყენება.