Bacteriophages: Clinical significance and application prospects

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A review of the literature data covering topical issues of the use of bacteriophages in clinical practice is presented. Traditionally, phage therapy is based on the use of natural phages for the lysis of bacteria at the infection site. Despite some limitations, it has significant advantages over antibiotic therapy. The use of biotechnological methods currently makes it possible to eliminate the disadvantages of phage therapy by creating recombinant drugs and, in the future, expand its capabilities through the use of lytic phage proteins and their modified derivatives. Currently, bacteriophages are used not only for the treatment of infections but also for prevention and diagnosis (phagotyping to identify the source of infection). Bacteriophages are also used in genetic engineering as vectors for transferring DNA sections. Few side effects have been described about bacteriophages. Particularly, they do not negatively affect the intestinal microbiota, and compared with antibiotics, they are much less likely to be associated with allergic reactions. Moreover, existing randomized clinical trials, which are the gold standard of clinical trials, in phage therapy are extremely insufficient, which dictates the need to concentrate the efforts of all stakeholders in this direction.

About the authors

Andrey I. Danilov

Smolensk State Medical University

Email: dr.DanAndr@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6894-2462
SPIN-code: 7006-6887

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Smolensk

Andrey V. Evseev

Smolensk State Medical University

Author for correspondence.
Email: hypoxia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7296-8502
SPIN-code: 9095-8712

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Smolensk

References

  1. Danilov AI, Litvinov AV. The start of the era of antimicrobial chemotherapy. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2010;12(2):163–169.
  2. Artyukh TV, Sheybak VM, Ostrovskaya OB. Changing the sensitivity of gram-positive microorganisms to doxycycline in the presence of zinc aspartate and tryptophan. Vestnik SGMA. 2023;22(1):34–41. doi: 10.37903/vsgma.2023.1.5
  3. Yakovleva EE, Beleckaya YuA, Yakovlev AV, Shabanov PD. Kl. pneumonia antibiotic resistance and modern approaches to the treatment of nosocomial infections in newborns. Vestnik SGMA. 2022;20(2):54–60. doi: 10.37903/vsgma.2022.2.8
  4. Teresa GG. Antibiotic resistance: Time of synthesis in a post-genomic age. Comput Struct Biotechnol J. 2021;19:3110–3124.
  5. Danilov AI, Zharkova LP. Antibiotic resistance: arguments and facts. Clinical Pharmacology and Therapy. 2017;26(5):6–9. (In Russ.)
  6. Fominyh SG, Shukil’ LV, Razumovskaja AA, et al. Pharmacoeconomical and pharmacoepidemiological methods in evaluating the effectiveness of cephalosporins protected by beta-lactamase inhibitors. Vestnik SGMA. 2023;21(2):28–33. doi: 10.37903/vsgma.2023.2.4
  7. Bellini C, Troilet N. Antibiotic resistance: situation in Europe and Switzerland, and impact for the physician. Rev Med Suisse. 2016;12(534):1699–1702.
  8. Golubovskaja OA. Antibiotic resistance and international actions of its overcoming. Clinical Infectology and Parasitology. 2015;(1(12)):6–11.
  9. Chanishvili N. Phage therapy history from Twort and d’Herelle through Soviet experience to current approaches. Adv Virus Res. 2012;83:3–40. doi: 10.1016/b978-0-12-394438-2.00001-3
  10. Hodyra-Stefaniak K, Miernikiewicz P, Drapała J, et al. Mammalian Host-Versus-Phage immune response determines phage fate in vivo. Sci Rep. 2015;5:14802. doi: 10.1038/srep14802
  11. Lin DM, Koskella B, Lin HC. Phage therapy: An alternative to antibiotics in the age of multi-drug resistance. World J Gastrointest Pharmacol Ther. 2017;8(3):162–173. doi: 10.4292/wjgpt.v8.i3.162
  12. Akimkin VG, Darbeeva OS, Kolkov VF. Historical and modern aspects of bacteriophages application: experience and prospects. Journal of Clinical Practice. 2010;1(4):48–54. doi: 10.17816/clinpract1448-54
  13. Perepanova TS, Kazachenko AV, Hazan PL, et al. Bacteriophage therapy: back to the future. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2021;23(1):55–64. doi: 10.36488/cmac.2021.1.55-64
  14. Cui Z, Guo X, Feng T, Li L. Exploring the whole standard operating procedure for phage therapy in clinical practice. J Transl Med. 2019;17(1):373. doi: 10.1186/s12967-019-2120-z
  15. Crawford DH. Viruses: A very short introduction. Oxford University Press; 1st edition. 2011. 156 p.
  16. Bykov AS, Bykov SA. Bacteriophages and their clinical significance. Farmateka. 2011;5:67–72.
  17. Rakhuba DV, Kolomiets EI, Dey ES, Novik GI. Bacteriophage receptors, mechanisms of phage adsorption and penetration into host cell. Pol J Microbiol. 2010;59:145–155.
  18. Hajrullin IN, Pozdeev OK, Shajmardanov RSh. Efficiency of using specific bacteriophages in the treatment and prophylaxis of surgical postoperative infection. Kazan Medical Journal. 2002;83(4):258–261.
  19. Lazareva EB. Bacteriophages for treatment and prevention of infectious diseases. Antibiotics and Chemotherapy. 2003;48(1):36–40. (In Russ.)
  20. Slopek S, Weber-Dabrowska B, Dabrowski M, Kucharewicz-Krukowska A. Results of bacteriophage treatment of suppurative bacterial infections in the years 1981–1986. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 1987;35:569–583.
  21. Lang G, Kehr P, Mathevon H, et al. Bacteriophage therapy of septic complications of orthopaedic surgery (author’s transl.) Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot. 1979;65:33–37.
  22. Perepanova TS, Darbeeva OS, Kotljarova GA, et al. The efficacy of bacteriophage preparations in treating inflammatory urologic diseases. Urologiya i Nefrologiya. 1995;(5):14–17.
  23. Anikina TA, Ryazanova SH, Sergeeva EN. Freshly isolated strains of pathogens — the most important component of production of adapted therapeutic and prophylactic bacteriophages. “ImBio”. Nizhny Novgorod: Vaccinology; 2006. 3 p. (In Russ.)
  24. Maciejewska B, Olszak T, Drulis-Kawa Z. Applications of bacteriophages versus phage enzymes to combat and cure bacterial infections: an ambitious and also a realistic application? Appl Microbiol Biotechnol. 2018;102(6):2563–2581. doi: 10.1007/s00253-018-8811-1
  25. Abedon ST, Thomas-Abedon C. Phage therapy pharmacology. Curr Pharm Biotechnol. 2010;11(1):28–47. doi: 10.2174/138920110790725410
  26. Dufour N, Delattre R, Ricard JD, Debarbieux L. The lysis of pathogenic Escherichia coli by bacteriophages releases less endotoxin than by betalactams. Clin Infect Dis. 2017;64(11):1582–1588. doi: 10.1093/cid/cix184

Copyright (c) 2023 ECO-vector



 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».