În 2022, Dr. Gavin Paterson de la Universitatea din Edinburgh a primit finanțare BSAVA PetSavers pentru un masterat de cercetare care investighează potențialul terapiei cu bacteriofagi pentru a aborda infecțiile cu Pseudomonas aeruginosa la câini. 

Context și obiective ale proiectului

Pseudomonas aeruginosa este un agent patogen bacterian oportunist atât în medicina umană, cât și în medicina veterinară. Infecțiile tind să fie foarte dificil de tratat din cauza ratelor ridicate de rezistență antimicrobiană. Otita provocată de Pseudomonas este o afecțiune frecvent întâlnită în practica veterinară canină și este adesea considerată una dintre cele mai dificile de trata infecții ale urechii. Frecvent, infecțiile nu răspund la antibioticele convenționale și, în cazurile severe, medicii veterinari pot fi nevoiți să recurgă la o intervenție chirurgicală de ablație totală a canalului auditiv. Prin urmare, este necesară o nouă abordare a tratamentului infecțiilor cu P. aeruginosa pentru a îmbunătăți bunăstarea animalelor. 

Bacteriofagii (denumiți adesea „fagi”) sunt viruși bacterieni omniprezenți în mediu. Terapia cu fagi implică valorificarea capacităților de ucidere a bacteriilor de către fagi și utilizarea acestora pentru combaterea infecțiilor bacteriene. Deși terapia cu fagi este un domeniu de cercetare în creștere, aceasta nu a fost încă exploatată pe deplin în practica veterinară pentru animalele de companie. Dr. Gavin Paterson, alături de profesorul David Gally și profesorul Tim Nuttall, de la Universitatea din Edinburgh, a dorit să investigheze potențialul terapiei cu bacteriofagi ca tratament al otitei canine asociate cu P. aeruginosa. Obiectivele proiectului au fost izolarea unor fagi adecvați, capabili să ucidă izolatele de P. aeruginosa din otita canină și apoi caracterizarea acestor fagi.

Rezultatele proiectului

Cinci fagi cu potențial de fagoterapie au fost izolați din probe de ape reziduale obținute în Scoția. Acestea au fost apoi caracterizate în următoarele moduri:

• Imaginarea particulelor fagice cu ajutorul microscopiei electronice cu transmisie (figura 1)
• Evaluarea gamei de gazde bacteriene prin testarea capacităților de distrugere a fagilor cu 24 de izolate de P. aeruginosa din otita canină
• Evaluarea capacității fagilor de a inhiba formarea biofilmului de către izolatele P. aeruginosa de otită canină
• Secvențierea genomului fagilor pentru a evalua conținutul genetic al fagilor.

FIGURA 1: Imagini reprezentative a două particule fagice izolate în timpul acestui proiect folosind un microscop electronic de transmisie (Model JEOL JEM-1400 Plus) și formatate folosind software-ul ImageJ

Sursa foto: bsava.com

În general, deși fagii au avut unele calități benefice ca candidați pentru terapia cu fagi, gama lor limitată de gazde (adică au putut ucide doar câteva tulpini de P. aeruginosa) limitează utilizarea lor potențială în terapia cu fagi. Cu toate acestea, cercetările viitoare ar putea găsi modalități de a combate această situație, inclusiv antrenarea fagilor folosind o varietate de tehnici de laborator pentru a le crește gama de gazde. De asemenea, utilizarea acestor fagi împreună cu alți fagi care vizează diferite tulpini de P. aeruginosa pentru otita canină într-o singură doză de tratament (denumită „cocktail de fagi”) este o altă posibilitate.

Provocări și obstacole ale proiectului

„Au existat câteva obstacole în segmentul de laborator al proiectului meu, predominant la început! S-a presupus că fagii corespunzători vor fi izolați din probele de ape reziduale cu o ușurință relativă, datorită ubicuității fagilor. Cu toate acestea, acest pas s-a dovedit mai dificil decât se prevăzuse inițial și a fost nevoie de mai multe luni pentru a găsi fagi. Prin urmare, a existat mai puțin timp decât se dorea pentru caracterizarea lor completă. În ciuda acestui fapt, la fel ca în cazul tuturor obstacolelor dintr-un proiect de cercetare, au existat aspecte pozitive care au rezultat din această dificultate. Mi-a permis să lucrez metodic la problemă pentru a găsi soluții și mi-a oferit și mai multă satisfacție când am găsit în sfârșit fagi! În plus, dificultatea în sine ne spune ceva despre lumea fagilor, și anume că încă nu îi înțelegem pe deplin.”, a arătat Shannon Street, studentă participantă la cercetare. 

Aspecte importante și relevanță pentru practica clinică

În cadrul acestui proiect au fost izolați cu succes fagi care aveau capacități ucigașe împotriva unor izolate de otită canină P. aeruginosa. În urma unor cercetări suplimentare și a unor candidați de fagi, există posibilitatea ca acest proiect să conducă la un tratament fagoterapeutic care ar putea fi disponibil în practica clinică. Acesta ar fi, probabil, un tratament topic care se aplică pe canalul auditiv, eventual în combinație cu antibiotice. Acest tratament ar putea ajuta la eliminarea infecțiilor persistente cu P. aeruginosa și ar putea inhiba dezvoltarea unei rezistențe suplimentare la antibiotice, prin reducerea utilizării antibioticelor.

Sursa: bsava.com