Исторический обзор опыта применения бактериофагов в России

А.В. АЛЕШКИН, д.б.н., руководитель Лаборатории клинической микробиологии и биотехнологии бактериофагов, Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского

Уже более 80 лет в бывшем Советском Союзе сначала на базе Тбилисского НИИ вакцин и сывороток им. Г. Элиавы, а позднее в Российской Федерации на филиалах ФГУП «Микроген» (Уфимском, Пермском и Нижегородском) производится свыше десятка наименований лекарственных средств, на основе как отдельных видов бактериофагов, так и их комбинаций для лечения и профилактики острых кишечных инфекций и декомпенсированных форм дисбактериоза, а также против возбудителей ряда гнойно-воспалительных заболеваний, включая заболевания респираторной системы.

В настоящее время доступны жидкие и таблетированные формы лечебных моновалентных препаратов стафилококкового, стрептококкового, коли, клебсиеллезного, сальмонеллезного, дизентерийного, брюшнотифозного, протейного и синегнойного бактериофагов и комбинированные рецептуры, содержащие несколько видов фагов: колипротейный, пиобактериофаг (против стафило-, стрептококков, клебсиелл, протеев, синегнойной и кишечной палочек) и интести-фаг (против шигелл, сальмонелл, стафило-, энтерококков, протея, кишечной и синегнойной палочек) (рис. 1). Лекарственные препараты представляют собой стерильные фильтраты бактериальных фаголизатов, их назначают внутрь и местно: орошение ран и слизистых оболочек, введение в полость матки, мочевого пузыря, среднего уха, придаточных пазух носа, конъюнктиву глаза, а также в дренированные полости – брюшную, плевральную, в полости абсцессов после удаления гноя. Они широко используются с лечебной, в т. ч. в хирургической практике, особенно при лекарственно-устойчивых формах инфекций, и профилактической целью в регионах, эндемичных по инфекционным заболеваниям, а также в организованных коллективах, таких как ясли, детские сады, школы и армейские казармы, где могут происходить быстрые вспышки инфекций. В современных отечественных и зарубежных литературных источниках достаточно подробно освещены клинические исследования, направленные на профилактику и лечение ОКИ бактериофаговыми препаратами [1--4]. В то же время в тени остались многочисленные клинические исследования, посвященные применению фагов в профилактике и лечении гнойно-септических осложнений в хирургии, в т. ч. для купирования часто возникающих патологических состояний органов дыхания.

Впервые в Советском Союзе Г.А. Кокиным в статье «Применение бактериофагов в хирургии» были описаны 5 клинических случаев внутриполостного применения бактериофагов при открытых ранениях грудной полости с повреждением легкого, кровоизлиянием в плевру и открытым пневмотораксом, а также 6 случаев эмпиемы плевры, при которых также использовали промывание стафилококковым бактериофагом плевральной полости [5]. Это и ряд других исследований, проведенных врачами больницы им. А.А. Остроумова (Москва), послужили основой для разработанной в 1942 г. «Инструкции по применению бактериофага при лечении ран», включавшей орошение поверхности раны, внутриполостное, подкожное, внутримышечное и внутривенное применение фагов -- последнее было особенно необходимо в случаях терапии системной инфекции, развивавшейся как последствие хирургических вмешательств и боевых ранений [6].

Не менее выдающимся исследователем, применявшим бактериофаги при гнойных и некротических состояниях, по праву признается академик Н.Н. Жуков-Вережников. Он считал весьма целесообразным использование в хирургической клинике монофагов, адаптированных к штаммам возбудителей, выделенных от конкретных больных и примененных для их же лечения. Систематические клинико-микробиологические исследования применения бактериофагов проводились им с целью лечения различных форм хирургических гнойных инфекций (абсцессов, флегмон, маститов, карбункулов и т. д.), возбудителями которых в большинстве случаев были антибиотикорезистентные штаммы стафилококка, синегнойной палочки и других патогенных бактерий. В результате проводимой под его руководством фаготерапии гладкое заживление ран у пациентов данного профиля после наложения ранних вторичных швов наступало в кратчайшие сроки [7].

Позднее в сравнительном исследовании, проведенном под руководством Г.Д. Иоселиани, изучалась эффективность местного применения бактериофагов для профилактики пострезекционных острых эмпием плевры при хронических нагноительных заболеваниях легких. В рамках данных клинических испытаний 45 пациентам назначали стафилококковый или поливалентный бактериофаг, а 107 больным фаготерапия до и после операции не проводилась. Представителям обеих групп в процессе предоперационной подготовки осуществляли санацию трахеобронхиального дерева путем ингаляции, трансназальной катетеризации или бронхоскопии. При катетеризации пациентам опытной группы ежедневно вводили 5--10 мл бактериофагового препарата и антибиотики с учетом предварительно оцененной чувствительности к ним патогенной микрофлоры. Такой же тактики придерживались при проведении бронхоскопии. При наличии абсцессов и вскрывшихся в плевральную полость гнойников прибегали к пункции и дренированию очага инфекции антисептиками с последующим введением туда 10--30 мл бактериофагов с антибиотиками. В послеоперационном периоде аспирацию экссудата и расправление легкого осуществляли пункциями с последующим введением 10--50 мл бактериофага с антибиотиками. Результаты оперативного лечения больных, получавших и не получавших фаготерапию, представлены в таблице 1. Применение бактериофагов вместе с антибиотиками путем ингаляции, катетеризации, бронхоскопии и внутриплеврально по 5--50 мл ежедневно не вызывало аллергических и пирогенных реакций. По мнению авторов, местная фаготерапия значительно снижала возможность возникновения острой послеоперационной эмпиемы легких (с 18,7 до 6,7%) и хорошо переносилась пациентами [8].

В задачи другой группы исследователей, работавшей, как и предыдущие коллеги, в НИИ экспериментальной и клинической хирургии им. К.Д. Эристави Минздрава Грузинской ССР, входило не только изучение эффективности стафилококкового бактериофага для лечения, предоперационной подготовки и профилактики послеоперационных осложнений при нагноительных заболеваниях легких и плевры, но и создание методики его применения, определение показаний и противопоказаний к его использованию. Всего под наблюдением у данных клиницистов находилось 340 пациентов с неспецифическими гнойными заболеваниями легких и плевры, у 223 (1-я группа) из которых в комплекс лечения был включен бактериофаг, а 117 (2-я группа) получали только антибиотики. Стафилококковый бактериофаг применяли как отдельно, так и в комбинации с антибиотиками. Пути введения стафилококкового бактериофага подбирали индивидуально. Бактериофаг назначали как местно -- в виде эндобронхиальных санаций (ингаляции, катетеризация трахеи, бронхоскопия) непосредственно в гнойный очаг в легком или плевральной полости (трансторакальная пункция и катетеризация гнойных очагов), так и парентерально -- внутримышечно, внутривенно, путем длительной перфузии в бронхиальную или легочную артерию. Количество бактериофага лимитировалось местом введения: для эндобронхиальных санаций -- 10--30 мл, непосредственно в гнойный очаг в паренхиме легкого -- 10--50 мл, в полость эмпиемы -- 20--100 мл, парентерально -- 0,5--1,0 мл/кг. Длительность фаготерапии зависела от клинического и рентгенологического эффекта и составляла 2--4 нед. В таблице 2 приведены результаты лечения больных 1-й и 2-й групп. Подводя итоги многолетнего исследования, авторы на основании клинических и лабораторных данных не только подтверждали высокие лечебные свойства стафилококковых бактериофагов в комплексе с антибиотиками, выражавшиеся в т. ч. и в положительных статистически достоверных иммунологических сдвигах, но и отмечали отсутствие аллергических и пирогенных реакций даже при интравенозных инфузиях * фагового препарата [9].

* Стафилококковый бактериофаг, культивированный на полусинтетической питательной среде, свободный от белкового расщепления, не содержащий стафилококковых токсинов и пирогенных веществ, пригодный для внутривенного применения [9].

В педиатрической практике бактериофаги активно применялись для лечения бактериальной пневмонии. Пятилетний опыт ингаляционного использования бактериофагов в НИИ педиатрии Грузинской ССР у 189 детей первого года жизни показал существенное сокращение срока болезни, сопровождавшееся как более редким выделением патогенных микроорганизмов из носоглотки, так и снижением их вирулентности. Для лечения применяли поливалентный бактериофаг, состоящий из 55% стафилофага, 30% стрептофага и 15% колифага, изготовленный в НИИ вакцин и сывороток Министерства здравоохранения Грузинской ССР. Исходная чувствительность к фаговому препарату микробов, выделенных из носоглотки пациентов, достигала 97%. Пациентам, страдавшим токсической (153 ребенка) и локализованной (36 детей) формой пневмонии, проводили 10 сеансов ингаляционной фаготерапии по 5--10 мин каждый. Учитывая, что бактериофаговый препарат не вызывал побочных явлений, авторы рекомендовали его включение в арсенал препаратов для лечения бактериальной пневмонии, особенно стафилококковой этиологии [10].

Под руководством заведующего кафедрой терапии Центрального института усовершенствования врачей Е.В. Ермакова на небольшой группе пациентов (34 человека) было проведено исследование эффективности бактериофагов в комплексной терапии острой абсцедирующей пневмонии и пневмонии затяжного течения с сопутствующим хроническим гнойным обструктивным бронхитом (ХОБ). Полученные клиницистами данные свидетельствовали о значительной лечебной эффективности фаг-препаратов у больных с давностью ХОБ не более 5 лет. Санационная бронхоскопия с применением фаг-препаратов Горьковского и Тбилисского НИИ вакцин и сывороток вызывала у этих пациентов выраженную реакцию Яриша -- Герксгеймера, после которой наступало резкое улучшение состояния, связанное с нормализацией бронхиального дренажа, снижением интоксикации, значительным повышением содержания сывороточных иммуноглобулинов IgA и IgG, разрешением эндобронхита и воспалительного процесса в легочной паренхиме. Менее значительный эффект фаг-препаратов авторы отмечали у больных с более длительным хроническим гнойным обструктивным бронхитом [11].

Ведущие онкологические научно-исследовательские институты СССР также активно использовали бактериофаги для профилактики и лечения послеоперационных гнойно-воспалительных осложнений. Так, в клиническом исследовании Т.Р. Пономарева и соавт. лечебные бактериофаги получали 77 пациентов с инфекционными осложнениями, в т. ч. у 6 больных очаг находился в легких и плевральной полости. Поливалентные препараты бактериофагов Горьковского НИИ эпидемиологии и микробиологии вводили в полость после эвакуации гнойного содержимого в течение 1--14 дней. В случаях когда у онкологических больных выделяли монокультуры золотистого стафилококка, включение в комплексную терапию фагов давало хороший клинический эффект, связанный с высокой (97%) чувствительностью S. aureus in vitro к стафилококковому бактериофагу [12].

Врачи-исследователи МНИОИ им. П.А. Герцена с целью объективной оценки эффективности фаготерапии провели сравнительный клинико-лабораторный анализ у 131 онкологического больного, из которых 65 пациентов (1-я группа) получали в плане этиотропного лечения гнойных осложнений бактериофаги, а 66 пациентов -- 2-я контрольная группа -- только антибиотики. У половины пациентов из обеих групп в опухолевый процесс были вовлечены органы дыхания, однако локализация гнойно-воспалительного очага могла быть другой. Сравнительный анализ показал, что купирование гнойного процесса -- эмпиемы плевры при лечении больных раком легкого с использованием фагов, которые вводили внутриплеврально по 50 мл ежедневно в течение 5--7 дней, наступало в 66,7% случаях против 43,8% в контрольной группе. Эффективность фаготерапии в целом по группам с различной локализацией гнойно-воспалительного процесса оказалась наиболее высокой при лечении раневой инфекции и менее успешной при лечении остеомиелита ребер, медиастинита и эмпиемы плевры со свищем. Кроме того, авторы резюмировали, что при моноинфекции было целесообразно использование одного фага; при смешанной инфекции лучшие результаты давала одновременно проводимая фаго- и антибиотикотерапия. Наибольшей терапевтической активностью (86,7%) обладал синегнойный фаг, меньшей (74,4 %) -- стафилококковый при лечении одноименной моноинфекции. Пиополивалентный бактериофаг, примененный при смешанной инфекции, дал положительный результат у 57,1% больных [13].

Несмотря на скептическое отношение в этот период к фаготерапии западных ученых, нам удалось обнаружить сделанные ими описания ряда случаев клинического использования бактериофагов при инфекционно-воспалительных заболеваниях органов дыхания. Так, M. Cevey и Z. Schwiez в 1958 г. применили стафилококковые бактериофагии у пациента с эмпиемой плевры, вызванной гомологичными антибиотикорезистентными штаммами на фоне активной формы туберкулеза. Фаговый препарат вводили внутриплеврально в течение 15 дней, постепенно увеличивая его объем. Улучшение состояние пациента было медленным, но стабильным, что позволило сделать авторам следующий вывод: в случаях гнойной инфекции, вызванной бактериальным штаммом, устойчивым к антибиотикам, стоит немедленно рассмотреть возможность комбинированного лечения антибиотиками и бактериофагами [14].

Годом позже P. Delacoste описал успешное лечение пациентов, страдавших упорным кашлем, с помощью ингаляционной фаготерапией. В 15 из 19 клинических случаях ему удалось добиться полного выздоровления, под которым он понимал купирование кашля и избавление больных от мокроты гнойного характера [15].

В 1962 г. J. Hoeflmayr добился излечения бронхита в 90% клинических случаев, также используя ингалятор (небулайзер). Лечение проводилось ежедневно в течение 11 дней сеансами по 10--15 мин аэрозолем из бактериофагов, разведенных 1:5-ным физиологическим раствором. Автор не наблюдал побочных эффектов от фаготерапии при таком режиме использования [16].

Нельзя не отметить клинические испытания польских исследователей, внесших неоценимый вклад в развитие фаготерапии вообще и лечение бактериофагами гнойно-воспалительных заболеваний органов дыхания в частности. S. Slopek и соавт. в 1987 г. опубликовали обзор многочисленных историй болезни, предоставленных польскими врачами, работающими совместно с Институтом иммунологии и экспериментальной терапии имени Гиршфельда (Hirszfeld Institute of Immunology and Experimental Therapy) (г. Вроцлав) в направлении оценки эффективности фаготерапии при гнойных бактериальных инфекциях. В исследования были включены такие патологические состояния, как абсцесс легких, бронхит, пневмония и др. В качестве этиологического фактора выступали следующие виды бактерий: Escherichia, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Staphylococcus и Streptococcus. Штаммы бактериофагов подбирались индивидуально для каждого пациента на основании чувствительности высеянных из очага инфекции бактерий. На графике представлены данные, отражающие эффективность примененной фаготерапии (рис. 2). Процент успешного лечения этого контингента больных составил более 80% случаев, для большинства из которых предшествующее лечение антибиотиками было неэффективным. Бактериофаги вводились пациентам перорально и местно, в т. ч. посредством ингаляций. Несмотря на то что продолжительность фаготерапии обычно составляла несколько недель, авторы утверждали: «Бактериофаги безопасны, побочные эффекты довольно редки и не представляют опасности для пациента…» [17].

Столетняя история фаготерапии бактериальных инфекций такова, что основные клинически испытания были проведены задолго до разработки надежной экспериментальной модели инфекционной патологии на лабораторных животных и внедрения в медицинскую практику для вновь регистрируемых лекарственных средств высоких стандартов двойного слепого плацебо-контролируемого исследование. Однако, по словам известного американского исследователя S.T. Abedon, невозможно игнорировать существовавший ранее обширный клинический опыт использования бактериофагов в качестве антибактериальных агентов в пульмонологической практике, даже несмотря на относительное отсутствие формального одобрения на сегодняшний день использования фаготерапии в клинической практике западной медицины [18]. Развитие новых представлений в конце ХХ -- начале ХХI в. как о молекулярной биологии, так и об экологических взаимоотношениях бактериофагов и их хозяев, а также все более широкое распространение в биосфере антибиотикорезистентных микроорганизмов актуализировали своего рода второе рождение вирусов бактерий. Существенно возросшее количество персистирующих антибиотикорезистентных патогенных и условно-патогенных штаммов бактерий, утяжеляющих клиническое течение патологических состояний и существенно ухудшающих показатели инфекционной заболеваемости во многих странах мира, связано как с бесконтрольным использованием антибиотиков при самолечении и профилактике нозокомиальных инфекций в стационарах, так и с массовым применением консервантов и бактерицидных препаратов в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Улучшение качества медицинской помощи инфекционным больным подразумевает поиск новых и возрождение известных ранее форм и методов лечения гнойно-воспалительных заболеваний органов дыхания. Научно-производственное объединение «Микроген», единственное на сегодняшний день в мире фармацевтическое предприятие, выпускающее лекарственные средства на основе фагов, активно внедряет в практику российского здравоохранения новые бактериофаговые препараты и инновационные технологии их клинического применения.

Источник: Медицинский совет, № 7, 2015