Τ φάγος είναι ιοί που, ως βακτηριοφάγοι, ειδικεύονται στην αποκλειστική μόλυνση των εντερικών βακτηρίων Escherichia coli (Coliphages). Είναι γνωστοί 7 διαφορετικοί τύποι, με τους ονομασίες T1 έως T7, από τους οποίους οι τύποι ζυγών αριθμών διαφέρουν από τους τύπους μονών αριθμών από ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά. Οι φάγοι συνήθως αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα στο σώμα, εκτός του σώματος χρησιμοποιούνται ειδικά για την παραγωγή ορισμένων ενζύμων και για άλλους σκοπούς.
Τι είναι οι φάγοι Τ;
Οι Τ-φάγοι είναι ιοί που ειδικεύονται στην επίθεση βακτηρίων και επομένως ονομάζονται μακροφάγοι ή απλά φάγοι. Κάθε τύπος φάγου ειδικεύεται στη μόλυνση ενός συγκεκριμένου βακτηρίου. Οι ουρά T φάγοι (το T προέρχεται από την αγγλική «ουρά») έχουν σχεδιαστεί για να προσβάλλουν τα εντερικά βακτήρια Escherichia coli.
Οι 7 γνωστοί φάγοι Τ με τις ονομασίες Τ1 έως Τ7 ανήκουν στις τρεις οικογένειες σιφιοϊούς (Τ1, Τ5), ποδοϊούς (Τ3, Τ7) και μυοϊούς (Τ2, Τ4, Τ6). Οι Τ φάγοι με ζυγό και μονό αριθμό διαφέρουν σε πολλά κοινά χαρακτηριστικά.
Οι φάγοι χαρακτηρίζονται από μια πολύπλοκη δομή. Τα κύρια συστατικά είναι η πλάκα βάσης, ο εγχυτήρας και η κεφαλή. Υπάρχουν οι λεγόμενες αιχμές στην πλάκα βάσης με την οποία ο φάγος μπορεί να προσκολληθεί στο βακτηριακό τοίχωμα και να το τρυπήσει. Η συσκευή έγχυσης αποτελείται από έναν συσταλτικό σωλήνα μέσω του οποίου το DNA του φάγου «πυροβολείται» στο βακτήριο coli. Το δίκλωνο DNA βρίσκεται στην κεφαλή του Τ-φάγου και, μετά την προσάρτηση με το βακτήριο, μεταφέρεται μέσω του συσταλτικού σωλήνα της συσκευής ένεσης στο εσωτερικό του βακτηριδίου coli. Αφού λάβει χώρα η μόλυνση, τα μέρη των Τ φάγων που παραμένουν στο εξωτερικό του φακέλου δεν χρειάζονται πλέον και αποκολλούνται από το βακτηριακό τοίχωμα.
Εμφάνιση, διανομή και ιδιότητες
Οι Τ-φάγοι, όπως και άλλοι φάγοι, συνήθως εντοπίζονται όπου βρίσκονται βακτήρια. Στο νερό της αποχέτευσης και στα στάσιμα ύδατα, στα οποία λαμβάνει χώρα ένας πολύ μεγάλος και διαφοροποιημένος συνδυασμός βακτηρίων, οι βακτηριοφάγοι εμφανίζονται επίσης σε παρόμοια συσσωρευμένη και διαφοροποιημένη μορφή. Παρόμοιες συνθήκες μπορούν να βρεθούν ακόμη και στους εξαιρετικά καθαρούς ωκεανούς.
Στο ανθρώπινο σώμα, οι φάγοι Τ βρίσκονται κυρίως σε εκείνα τα μέρη που αποικίζονται από βακτήρια Coli. Σε υγιή άτομα με άθικτο ανοσοποιητικό σύστημα, αυτό είναι κυρίως το πεπτικό σύστημα. Οι Τ-φάγοι που χάνονται στην κυκλοφορία του αίματος αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα και προκαλούν μια ανοσολογική αντίδραση που οδηγεί στην καταστροφή των φάγων. Δεν υπάρχει σχεδόν κανένας άμεσος κίνδυνος μόλυνσης από Τ φάγους, καθώς δεν είναι ανεξάρτητα μικρόβια. Με αντίστοιχα ασθενή ανοσολογική άμυνα, είναι κατανοητό μόνο ότι οι Τ-φάγοι προκαλούν ευαίσθητη αραίωση των βακτηρίων του coli εντός της εντερικής χλωρίδας.
Οι φάγοι που χρησιμοποιούνται για θεραπευτικούς σκοπούς μπορούν να στεγνώσουν με κατάψυξη χωρίς να χάσουν τις φυσιολογικές τους ιδιότητες.
Σημασία & λειτουργία
Οι φάγοι, που μπορούν μόνο να μολύνουν και να σκοτώσουν βακτήρια coli, παίζουν μόνο δευτερεύοντα ρόλο στο ανθρώπινο σώμα. Η στοχοθετημένη χρήση κατά παθογόνων βακτηρίων coli έξω από το πεπτικό σύστημα θα ήταν πιθανή. Σε αντίθεση με τα αντιβιοτικά, τα οποία έχουν επίδραση ευρέος φάσματος, δηλαδή καταστρέφουν επίσης μεγάλο αριθμό χρήσιμων μικροβίων, οι Τ-φάγοι, όπως και άλλοι φάγοι, έχουν απολύτως ειδικό και επιλεκτικό αποτέλεσμα έναντι ορισμένων στελεχών μικροβίων.
Ωστόσο, η θεραπεία με φάγο υπόκειται σε αυστηρές απαιτήσεις στη Γερμανία, αν και σε πολλές περιπτώσεις θα μπορούσε να είναι μια εξαιρετική εναλλακτική λύση έναντι των αντιβιοτικών. Το πρόβλημα της ανάπτυξης αντίστασης υπάρχει επίσης στους φάγους Τ, αλλά μπορεί να αντιμετωπιστεί εξίσου γρήγορα με την καλλιέργεια τροποποιημένων μακροφάγων. Η θεραπεία με φάγο αναπτύχθηκε ιδιαίτερα σε χώρες της πρώην ΕΣΣΔ, οι περισσότερες από αυτές στη Γεωργία. Ορισμένες δυτικές ερευνητικές ομάδες προσπαθούν να αναπτύξουν φάγους που είναι επίσης αποτελεσματικοί κατά των ανθεκτικών μικροβίων.
Οι Τ-φάγοι συχνά καλλιεργούνται σε κολοβακτηριδιακά βακτήρια για την παραγωγή ενζύμων προκειμένου να ληφθούν μεγαλύτερες ποσότητες ενζύμων που απαιτούνται για μοριακούς βιολογικούς σκοπούς. Αυτά είναι ένζυμα όπως η Τ4 DNA λιγάση, η Τ7 RNA πολυμεράση και μερικά άλλα.
Η ικανότητα των λεγόμενων εύκρατων Τ-φάγων να ενσωματώνουν το δικό τους DNA στο βακτηριακό DNA (λυσογονία), αντί της ανεξέλεγκτης αντιγραφής του δικού τους DNA, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως φορέας γονιδίων για τη διεξαγωγή στοχευμένων γενετικών χειρισμών για την απομάκρυνση ορισμένων ελαττωματικών και παθογόνων γονιδίων ή θραυσμάτων γονιδίων μέσω ανέπαφων αυτών Αντικαταστήστε γονίδια ή κομμάτια DNA.
Ασθένειες και παθήσεις
Οι φάγοι δεν αποτελούν άμεσο κίνδυνο για τον άνθρωπο. Οι Τ-φάγοι θα μπορούσαν έμμεσα να αποτελέσουν πρόβλημα εάν καταφέρουν να επιτεθούν και να αποδεσμεύσουν τα βακτήρια του κόλπου στην εντερική χλωρίδα χωρίς να το παρατηρήσει το ανοσοποιητικό σύστημα. Οι φάγοι και άλλοι φάγοι υποτίθεται ότι υποστηρίζουν το ανοσοποιητικό σύστημα προκειμένου να καταστήσουν αβλαβή μικρόβια που είναι δύσκολο να ελεγχθούν και ενδεχομένως και πολυανθεκτικά μικρόβια.
Οι επικριτές της θεραπείας με φάγο λένε ότι η θεραπεία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο από γιατρούς με κατάλληλη πρόσθετη εκπαίδευση και ότι πρέπει πρώτα να δημιουργηθεί μια βακτηριακή καλλιέργεια για μια στοχευμένη εφαρμογή, προκειμένου να βεβαιωθείτε ότι ο «σωστός» φάγος έχει επιλεγεί για το «σωστό» βακτήριο. Αντίθετα, τα αντιβιοτικά ευρέος φάσματος θα ήταν άμεσα διαθέσιμα. Το κύριο επιχείρημα κατά της θεραπείας με φάγο, ωστόσο, που εξέφρασαν οι κριτικοί είναι ο φόβος ότι η γενετική του φάγου θα μπορούσε να αλλάξει μέσω μεταλλάξεων ή μέσω ανεξέλεγκτης ανταλλαγής γονιδίων με το βακτήριο ξενιστή ότι ο φάγος θα μπορούσε να χάσει τις φαγοκυτταρικές του ιδιότητες και να μεταλλαχθεί σε έναν ανεξέλεγκτο παθογόνο ιό .
Κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, η Δυτική ιατρική βασίστηκε σχεδόν αποκλειστικά στα αντιβιοτικά για την αποτροπή μολυσματικών μικροβίων, ενώ η Ρωσία και τα κράτη μέλη της Σοβιετικής Ένωσης - πάνω απ 'όλα η Γεωργία - καλλιεργούσαν θεραπεία φάγου. Υπάρχουν τώρα στοιχεία ότι και οι δύο θεραπείες έχουν συγκεκριμένα οφέλη και κινδύνους που πρέπει να σταθμιστούν πριν από τη χρήση.
