T fāgi ir vīrusi kas ir bakteriofāgi, kas specializējušies tikai Escherichia coli zarnu inficēšanā baktērijas (kolifāgi). Ir zināmas 7 dažādas sugas, kas apzīmētas ar T1 līdz T7, no kurām pāra skaitļus no nepāra sugām atšķir dažas kopīgas pazīmes. Organismā T fāgus parasti atpazīst pēc imūnā sistēma; ārpus ķermeņa, tie ir vērsti uz noteiktu fermenti un citiem mērķiem.
Kas ir T fāgi?
T fāgi ir vieni no vīrusi kas specializējas uzbrukumos baktērijas un tāpēc tos sauc par makrofāgiem vai vienkārši par fāgiem. Katrs fāga veids ir specializēts konkrētas baktērijas inficēšanai. Astes T-fāgi (T ir atvasināts no angļu valodas "astes") ir vērsti uz zarnu baktērijas Escherichia coli inficēšanu. 7 zināmie T fāgi, kas apzīmēti no T1 līdz T7, pieder trim sifovīrusu (T1, T5), podovīrusu (T3, T7) un miovīrusu (T2, T4, T6) ģimenēm. Pāra un nepāra T fāgi katrs atšķiras ar vairākām kopīgām pazīmēm. T fāgiem raksturīga sarežģīta struktūra. Galvenie komponenti ir pamatplāksne, iesmidzināšanas aparāts un vadītājs. Uz pamatnes plāksnes ir tā sauktie tapas, ar kuriem fāgs var pieķerties baktēriju sienai un to caurdurt. Injekcijas aparāts sastāv no saraušanās caurules, caur kuru fāga DNS “iešauj” koli baktērijā. Divkāršotā DNS atrodas vadītājs T fāga un pēc piestiprināšanas ar baktēriju tiek transportēts caur injekcijas aparāta saraušanās cauruli koli baktērijas iekšpusē. Pēc inficēšanās T fāga daļas, kas paliek aploksnes ārpusē, vairs nav vajadzīgas, un tās atkal atvienojas no baktēriju sienas.
Notikums, izplatība un raksturojums
T fāgi, tāpat kā citi fāgi, parasti atrodami kur baktērijas ir arī atrasti. Notekūdeņos un stāvošos ūdeņos, kur parasti ir ārkārtīgi liela un diferencēta baktēriju asociācija, bakteriofāgi notiek arī tikpat bagātīgā un diferencētā veidā. Līdzīgi apstākļi ir sastopami pat īpaši tīrajos okeānos. Cilvēka ķermenī T fāgus var atrast galvenokārt kolu baktēriju kolonizētās vietās. Veseliem cilvēkiem ar neskartu imūnā sistēma, tas galvenokārt ir gremošanas trakts. T fāgus, kas noklīst asinīs, atpazīst imūnā sistēma un izraisīt imūnreakciju, kas noved pie fāgu iznīcināšanas. Tieša inficēšanās ar T fāgiem briesmas gandrīz nav, jo tās nav slimības baktērijas paši par sevi. Ar attiecīgi vāju imūno aizsardzību var iedomāties tikai to, ka T fāgi izraisa jutīgu koli baktēriju retināšanu zarnu flora. Terapeitiskos nolūkos izmantotos T fāgus var žāvēt ar liofilizāciju, nezaudējot fizioloģiskās īpašības.
Svarīgums un funkcija
T fāgiem, kas var inficēt un iznīcināt tikai koli baktērijas, cilvēka ķermenī ir tikai neliela loma. Tomēr mērķtiecīga lietošana pret patogēnām koli baktērijām ārpus gremošanas trakts būtu iedomājams. Atšķirībā no antibiotikas, kam ir plaša spektra efekts, ti, tie arī iznīcina lielu skaitu labvēlīgu mikrobu, T fāgi, tāpat kā citi fāgi, darbojas absolūti īpaši un selektīvi pret noteiktiem baktērijas. Tomēr fāgs terapija uz kuru attiecas stingri noteikumi Vācijā, lai gan tā varētu būt lieliska alternatīva antibiotikas daudzos gadījumos. Rezistences veidošanās problēma pastāv arī ar T-fāgiem, taču tikpat ātri to var novērst ar jaunām modificētu makrofāgu šķirnēm. Fāgs terapija ir īpaši attīstījies bijušās PSRS valstīs, kuru galvenā spēlētāja ir bijusi Gruzija. Dažas Rietumu pētnieku grupas mēģina augt fāgi, kas ir efektīvi arī pret multirezistentiem baktērijas. Lai ražotu, bieži tiek kultivēti T fāgi fermenti coli baktērijās, lai iegūtu lielāku enzīmu daudzumu, kas vajadzīgs molekulārās bioloģijas vajadzībām. Šie ir fermenti piemēram, T4 DNS ligāze, T7 RNS polimerāze un vairākas citas. Tā saukto mērenā T fāga spēju iekļaut savu DNS baktēriju DNS (lizogēnijā), nevis savaldītu pašu DNS replikāciju, var izmantot arī kā gēns vektors, lai veiktu mērķtiecīgas ģenētiskas manipulācijas, lai specifiskus defektīvus un slimību izraisošus gēnus vai gēnu gabalus aizstātu ar neskartiem gēniem vai DNS gabaliem.
Slimības un traucējumi
T fāgi nerada tiešas briesmas cilvēkiem. Netieši T fāgi var kļūt par problēmu, ja viņiem izdosies uzbrukt un iznīcināt koli baktērijas zarnu flora ko nepamana imūnsistēma. Paredzams, ka T-fāgi un citi fāgi atbalsta imūnsistēmu, lai iznīcinātu baktērijas, kuras ir grūti apkarot un, iespējams, arī daudzrezistentas. Fāga kritiķi terapija sakiet, ka terapiju var izmantot tikai ārsti ar atbilstošu papildu apmācību un vispirms mērķa lietošanai ir jāizveido baktēriju kultūra, lai pārliecinātos, ka “pareizajai” baktērijai ir izvēlēts “pareizais” fāgs. Turpretī plaša spektra antibiotikas būtu uzreiz pieejams. Tomēr galvenais kritiķu izteiktais arguments pret fāgu terapiju ir bailes, ka fāgs varētu tajā mainīties ģenētika ar mutācijām vai ar nekontrolējamu gēns apmainīties ar saimniekbaktēriju tādā veidā, lai fāgs varētu zaudēt savas fagocītiskās īpašības un mutēt par nekontrolējamu patogēnu vīrusu. Laikā vēsa Karš, Rietumu medicīna, lai novērstu infekciozos mikrobus, gandrīz pilnībā balstījās uz antibiotikām, savukārt Krievija un Padomju Savienības dalībvalstis - īpaši Gruzija - kultivēja fāgu terapiju. Tagad ir pazīmes, kas apliecina, ka abām terapijām ir īpaši ieguvumi un riski, kas pirms lietošanas ir jānosver.
