T-fag

T-fag är virus som, som bakteriofager, har specialiserat sig på exklusiv angrepp av tarmbakterier från Escherichia coli (Coliphages). 7 olika typer är kända, med beteckningarna T1 till T7, av vilka de jämna numrerade typerna skiljer sig från de udda numrerade typerna av vissa gemensamma funktioner. T-fager känns vanligtvis emot av immunsystemet i kroppen, utanför kroppen används de specifikt för produktion av vissa enzymer och för andra ändamål.

Vad är T-fager?

T-fager är virus som har specialiserat sig på attackerande bakterier och kallas därför makrofager eller helt enkelt fager. Varje fag är specialiserad på att infektera en specifik bakterie. De svansade T-faserna (T är härledda från den engelska "svansen") är utformade för att attackera tarmbakterierna Escherichia coli.

De sju kända T-faserna med beteckningarna T1 till T7 tillhör de tre familjerna siphovira (T1, T5), podovirus (T3, T7) och myovirus (T2, T4, T6). De jämna numrerade och udda numrerade T-faserna skiljer sig var och en i flera vanliga funktioner.

T-fager kännetecknas av en komplex struktur. Huvudkomponenterna är basplattan, injektorn och huvudet. Det finns så kallade spikar på basplattan med vilken fagen kan klamra sig fast på bakterieväggen och genomtränga den. Injektionsanordningen består av ett kontraktilt rör genom vilket fagens DNA "skjuts" in i coli-bakterien. Det dubbelsträngade DNA är beläget i huvudet på T-fagen och transporteras efter dockning med bakterien genom det kontraktila röret i injektionsapparaten in i det inre av coli-bakterien. Efter infektion har de delar av T-fager som finns kvar på utsidan av höljet inte längre erforderliga och lossar sig från bakterieväggen.

Händelse, distribution och egenskaper

T-fager, som andra fager, kan vanligtvis hittas där bakterier finns. I avloppsvatten och stående vatten, i vilket en oerhört stor och differentierad förening av bakterier normalt äger rum, förekommer bakteriofager också i en liknande ackumulerad och differentierad form. Liknande förhållanden finns även i de extremt rena haven.

I människokroppen kan T-fager främst hittas på de platser som koloniseras av Coli-bakterier. Hos friska människor med ett intakt immunsystem är detta främst matsmältningskanalen. T-fager som går vilse i blodomloppet känns igen av immunsystemet och utlöser en immunreaktion som leder till att fagen förstörs. Det finns knappast någon direkt risk för infektion med T-fager, eftersom de inte är oberoende bakterier. Med ett motsvarande svagt immunförsvar är det bara tänkbart att T-fager orsakar en känslig gallring av coli-bakterierna i tarmfloraen.

T-fager som används för terapeutiska ändamål kan frystorkas utan att förlora sina fysiologiska egenskaper.

Betydelse & funktion

T-fager, som bara kan infektera och döda coli-bakterier, spelar bara en underordnad roll i människokroppen. Riktad användning mot patogena coli-bakterier utanför matsmältningskanalen skulle vara tänkbara. I motsats till antibiotika, som har en bredspektral effekt, dvs också förstör ett stort antal användbara mikrober, har T-fager, liksom andra fager, en absolut specifik och selektiv effekt mot vissa bakteriestammar.

Fagterapi är dock föremål för strikta krav i Tyskland, även om det i många fall kan vara ett utmärkt alternativ till antibiotika. Problemet med resistensutveckling finns också med T-fager, men det kan åtgärdas lika snabbt genom att odla modifierade makrofager. Fagterapi har utvecklats särskilt i länder i före detta Sovjetunionen, de flesta i Georgien. Vissa västerländska forskningsgrupper försöker odla fager som också är effektiva mot multiresistenta bakterier.

T-fager odlas ofta i koliforma bakterier för produktion av enzymer för att erhålla större mängder enzymer som krävs för molekylärbiologiska syften. Dessa är enzymer såsom T4 DNA-ligas, T7 RNA-polymeras och några få andra.

Förmågan hos så kallade tempererade T-fager att införliva sitt eget DNA i bakterie-DNA (lysogeni), istället för obruten replikering av sitt eget DNA, kan också användas som en genvektor för att utföra riktade genetiska manipulationer för att avlägsna vissa defekta och patogena gener eller genfragment genom intakta sådana Byt ut gener eller delar av DNA.

Sjukdomar och sjukdomar

T-fager utgör ingen direkt fara för människor. T-fager kan indirekt bli ett problem om de lyckas attackera och decimera coli-bakterier i tarmfloran obemärkt av immunsystemet. T-fager och andra fager är tänkta att stödja immunsystemet för att göra ofarliga bakterier som är svåra att kontrollera och eventuellt också multiresistenta bakterier.

Kritiker av fagterapi säger att terapin endast kan användas av läkare med lämplig ytterligare utbildning och att en bakteriekultur först måste inrättas för en riktad applikation för att vara säker på att den "rätta" fagen har valts för den "rätta" bakterien. Däremot skulle bredspektrumantibiotika vara omedelbart tillgängliga. Huvudargumentet mot fagterapi, emellertid uttryckt av kritikerna, är rädslan för att fagens genetik skulle kunna förändras genom mutationer eller genom okontrollerbart genutbyte med värdbakterien att fagen skulle kunna förlora sina fagocytiska egenskaper och mutera till ett okontrollerbart patogent virus .

Under det kalla kriget förlitade västerländsk medicin nästan uteslutande på antibiotika för att förhindra smittsamma bakterier, medan Ryssland och Sovjetunionens medlemsländer - framför allt Georgien - odlade fagterapi. Det finns nu bevis för att båda behandlingarna har specifika fördelar och risker som måste vägas före användning.