Nëse bakteret do të kishin një listë gjërash nga të cilat frikësohen, fagët do të ishin në krye. Këto viruse janë ndërtuar për t’i gjetur, infektuar dhe vrarë ato, dhe e kanë bërë këtë për miliarda vjet. Tani, kjo betejë e lashtë po ofron të dhëna për mënyrën se si mund të luftojmë infeksionet rezistente ndaj antibiotikëve.
Ndërsa gjithnjë e më shumë baktere evoluojnë për t’u bërë ballë antibiotikëve tanë, infeksionet që dikur trajtoheshin lehtësisht po bëhen gjithnjë e më të vështira, dhe në disa raste, të pamundura, për t’u kuruar. Kjo krizë, e njohur si rezistenca ndaj mikrobeve (AMR), tashmë shkakton mbi një milion vdekje në vit në mbarë botën, dhe numri po rritet me shpejtësi. Organizata Botërore e Shëndetësisë e ka renditur AMR-në si një nga dhjetë kërcënimet kryesore të shëndetit publik global.
Terapia me fagë, përdorimi i fagëve për të trajtuar infeksionet bakteriale, po fiton gjithnjë e më shumë vëmendje si një zgjidhje e mundshme. Fagët janë shumë specifikë dhe mund të synojnë edhe shtame rezistente ndaj barnave. Në disa raste të përdorimit për arsye humanitare në Mbretërinë e Bashkuar, ato kanë zhdukur infeksione ku çdo antibiotik kishte dështuar. Por fagët përballen me një sfidë që shpesh neglizhohet: vetë bakteret.
Bakteret kanë zhvilluar sisteme të sofistikuara për të zbuluar dhe shkatërruar fagët. Këto mbrojtje janë të larmishme: disa copëtojnë ADN-në virale, të tjera bllokojnë hyrjen, dhe disa nisin një lloj “mbylljeje” të brendshme për të parandaluar marrjen nën kontroll nga virusi. Në një studim të ri të botuar në Cell, unë dhe kolegët e mi përshkruajmë një sistem që funksionon ndryshe, të quajtur Kiwa. Ai vepron si një sensor i vendosur në membranën bakteriale, duke zbuluar shenjat e para të sulmit.
Ende nuk e dimë saktësisht se çfarë zbulon Kiwa, por gjetjet tona sugjerojnë se ai reagon ndaj stresit mekanik që ndodh kur një fajg lidhet me qelizën dhe injekton ADN-në e tij. Sapo aktivizohet, Kiwa vepron shpejt: ai ndalon aftësinë e fagut për të prodhuar përbërësit e nevojshëm për ndërtimin e fagëve të rinj, duke e ndalur infeksionin përpara se të marrë kontrollin e qelizës.
Por, ashtu si bakteret evoluojnë për t’u mbrojtur, edhe fagët evoluojnë për të kundërsulmuar. Në eksperimentet tona të fundit, pamë dy strategji në veprim.
Disa fagë zhvilluan mutacione të vogla në proteinat që përdorin për t’u lidhur me sipërfaqen bakteriale, ndryshime të holla që i ndihmonin të shmangnin zbulimin nga sistemi Kiwa. Të tjerë ndoqën një qasje tjetër: lejuan të zbuloheshin, por i shpëtuan pasojave.
Këta fagë mbanin mutacione në një proteinë virale që duket se përfshihet në mënyrën se si Kiwa ndalon infeksionin. Ende nuk e dimë saktësisht si funksionon kjo, por rezultati është i qartë: me vetëm disa ndryshime, virusi vazhdon të riprodhohet, edhe pasi Kiwa është aktivizuar.
Kjo fleksibilitet evolucionar është pjesë e asaj që i bën fagët kaq të fuqishëm dhe pse ata ofrojnë kaq shumë shpresë në trajtimin e infeksioneve. Por gjithashtu thekson një sfidë kryesore: që terapia me fagë të jetë efektive, duhet të kuptojmë se si zhvillohen këto beteja mikrobiale.
Nëse një shtam bakterial ka një mbrojtje si Kiwa, jo të gjithë fagët do të kenë sukses kundër tij. Disa mund të bllokohen plotësisht. Por të tjerë, me mutacionet e duhura, mund të kalojnë. Kjo do të thotë se zgjedhja ose inxhinierimi i fagut të duhur nuk është thjesht çështje prove dhe gabimi, është çështje njohjeje të rregullave të përplasjes.
Studimi i sistemeve mbrojtëse bakteriale si Kiwa na jep një kuptim më të thellë të këtyre rregullave. Ai ndihmon të shpjegojmë pse disa fagë dështojnë, pse të tjerë ia dalin dhe si mund të projektojmë terapi më të mira me fagë në të ardhmen. Me kalimin e kohës, mund të jemi në gjendje të parashikojmë se cilat mbrojtje bakteriale mban një shtam i caktuar dhe të zgjedhim fagë që janë natyralisht të pajisur, ose të përshtatur artificialisht, për t’i kapërcyer ato.
Ky është qëllimi pas projektit tonë të zgjeruar të koleksionit të fagëve. Ne po mbledhim fagë nga mbarë Mbretëria e Bashkuar dhe më gjerë, përfshirë nga dërgesa publike, uji i ndotur shpesh është një thesar i vërtetë, dhe po i testojmë për të parë se cilët mund të kapërcejnë mbrojtjet e baktereve të rrezikshme. Me mbi 600 lloje tashmë të kataloguara, po ndërtojmë një burim që mund të ndihmojë në udhëzimin e terapisë së ardhshme me fagë, duke çiftuar fagun e duhur me infeksionin e duhur.
Kiwa është vetëm një pjesë e enigmës. Bakteret kodojnë shumë sisteme të tilla mbrojtjeje, secili duke shtuar një shtresë kompleksiteti, dhe mundësie, në këtë garë armatimesh mikrobiale. Disa zbulojnë drejtpërdrejt ADN-në virale, të tjerë ndiejnë dëmtime ose stres, dhe disa madje bashkërendojnë reagimet me qelizat fqinje. Sa më shumë të mësojmë, aq më saktë mund të ndërhyjmë.
Kjo nuk është një luftë e re. Bakteret dhe fagët kanë qenë të bllokuar në të për miliarda vjet. Por për herë të parë, po fillojmë të “dëgjojmë” se çfarë ndodh. Dhe nëse mësojmë të studiojmë strategjitë që ata kanë zhvilluar, mund të gjejmë mënyra të reja për të trajtuar infeksionet që antibiotikët tanë nuk i përballojnë më dot./ syri
