22:00 
Когда бактериальная инфекция перестает реагировать на антибиотики, у врачей остается мало вариантов ее лечения. Фаги – вирусы, которые естественным образом заражают и убивают бактерии – уже давно заинтриговали клиницистов как потенциальное оружие против этих инфекций. Но превращение этих крошечных охотников за бактериями в лекарства происходит медленно и ненадежно.
Теперь новые усилия, основанные на инженерных разработках и искусственном интеллекте, могут изменить ситуацию.
Институты Гладстона получили первоначальную награду в размере 2 миллионов долларов от Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID), а также дополнительное финансирование в общей сложности до 10 миллионов долларов в течение предлагаемого 5-летнего периода проекта. В рамках этого гранта будет создан Центр PhAIge-терапии, исследовательский центр, который будет разрабатывать новые методы лечения устойчивых к антибиотикам бактериальных инфекций на основе фагов.
Пятилетний грант сделает Гладстон одним из трех учреждений по всей стране, выбранных для руководства этими скоординированными усилиями. Вместе новые Центры по ускорению фаговой терапии для борьбы с патогенами ESKAPE (CAPT-CEP) будут способствовать терапевтическому использованию фагов.
Центром фаговой терапии будет руководить исследователь из Гладстона Сет Шипман, доктор философии, а проекты и основные компоненты будут возглавлять междисциплинарная группа других ученых из Гладстона.
Фаги обладают потенциалом для лечения. устойчивые к лекарствам инфекции, но для того, чтобы пациенты могли извлечь выгоду из этого потенциала, нам необходимо иметь возможность предсказать, какой фаг использовать для какого пациента, и разработать фаги, которые более эффективны, чем те, которые мы имеем сегодня. Именно для этого создан этот центр».
Сет Шипман, доктор философии, исследователь по Гладстону
Борьба с критическими угрозами современной медицине
Ежегодно около 5 миллионов смертей во всем мире связаны с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам.
Люди с ослабленной иммунной системой, в том числе больные раком, получающие иммунную терапию, особенно уязвимы, поскольку они в значительной степени полагаются на эффективные антибиотики. Но Устойчивость к антибиотикам больше не ограничивается пациентами из группы высокого риска — она все чаще затрагивает и более широкую популяцию больниц.
Среди основных причин этих смертей являются крупные больничные «супербактерии», называемые патогенами ESKAPE — Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и Enterobacter.
Эти виды бактерий включены в список приоритетных патогенов Всемирной организации здравоохранения. Они считаются серьезной угрозой для современной медицины не только потому, что устойчивы к лекарствам, но и меняют защитные механизмы и быстро адаптируются после воздействия новых антибиотиков.
Учитывая. Поскольку фаги развили способность убивать бактерии определенными и целенаправленными способами, они вызывают растущий интерес как потенциальное оружие против патогенов ESKAPE и других инфекций, устойчивых к антибиотикам.
Пока, несмотря на многообещающие результаты у отдельных пациентов, фаговую терапию по-прежнему трудно использовать в более широком масштабе, отчасти потому, что она требует слишком большого количества проб и ошибок для каждого пациента.
Новый Центр PhAIge-терапии разработает доклинические инструменты и модели, необходимые для преодоления этого препятствия и сделать фаги более надежным средством лечения инфекций.
Ученые из Гладстона разработали инструменты искусственного интеллекта, позволяющие предсказать, какие фаги могут действовать против определенного штамма бактерий, но в моделях не хватает правильных данных, чтобы сделать прогнозы точными. Поэтому исследователи проведут масштабные эксперименты с использованием сконструированных фагов и бактерий, чтобы шаг за шагом лучше понять, как уничтожаются бактерии.
«Цель нашего центра — генерировать беспрецедентный объем данных и обучать модели искусственного интеллекта идентифицировать правильный фаг для любого типа бактерий.
Цель нашего центра — получить беспрецедентный объем данных и обучить модели искусственного интеллекта идентифицировать правильный фаг для любого - говорит Шипман.
Использование фагов против устойчивых к лекарствам патогенов
Лаборатория Шипмана уже разработала инструменты для точного редактирования фаговых геномов высокоэффективным способом, что дает им возможность создавать новые фаги.
Центр PhAIge-терапии позволит команде развивать эту технологию и разрабатывать новые инструменты для ускорения исследований о том, как лучше всего оптимизировать и использовать фаги против инфекции. Патогены ESKAPE.
Они разработают высокопроизводительные анализы для измерения того, как отдельные части фагов способствуют их активности против бактерий. В конечном итоге проект позволит получить данные, необходимые для рационального проектирования и выбора фагов, эффективных против Klebsiella pneumoniae.
В медицинских учреждениях Klebsiella pneumoniae может вызывать серьезные инфекции, включая пневмонию, инфекции кровотока и менингит. аппараты искусственной вентиляции легких или внутривенные катетеры. Эти бактерии становятся все более устойчивыми к антибиотикам, даже к последним линиям защиты, используемым против бактериальных инфекций, и являются причиной более 600 000 смертей в год.
