T faagi

T faagi on viirused, mis on bakteriofaagidena spetsialiseerunud ainult Escherichia coli soolebakterite (Coliphages) nakatumisele. Tuntakse 7 erinevat tüüpi tähistustega T1 kuni T7, millest paarisnumbrid erinevad paaritude numbritega tüüpidest teatud ühiste tunnuste järgi. T-faage tunneb kehas tavaliselt immuunsussüsteemi poolt, väljaspool keha kasutatakse neid spetsiaalselt teatud ensüümide tootmiseks ja muudel eesmärkidel.

Mis on T-faagid?

T-faagid on viirused, mis on spetsialiseerunud bakterite rünnakule ja mida seetõttu nimetatakse makrofaagideks või lihtsalt faagideks. Iga tüüpi faagid on spetsialiseerunud konkreetse bakteri nakatamisele. Sabaga T-faagid (T on tuletatud ingliskeelsest sabast) on ette nähtud Escherichia coli soolebakterite ründamiseks.

Seitse teadaolevat T-faagi tähistusega T1 kuni T7 kuuluvad kolme perekonda siphoviirused (T1, T5), podoviirused (T3, T7) ja müoviirused (T2, T4, T6). Paar- ja paarituarvulised T-faagid erinevad mitu ühist tunnust.

T-faage iseloomustab keeruline struktuur. Peamised komponendid on alusplaat, injektor ja pea. Alusplaadil on niinimetatud naelu, millega faag suudab bakteriseina külge klammerduda ja selle läbi torgata. Süstimisseade koosneb kontraktiilsest torust, mille kaudu faagi DNA "lastakse" coli bakterisse. Kaheahelaline DNA asub T-faagi peas ja pärast bakteri külge dokkimist transporditakse see läbi süstimisaparaadi kontraktiilse toru coli-bakteri sisemusse. Pärast nakatumist pole ümbriku välisküljele jäänud T-faagide osi enam vaja ja need eralduvad bakteriseinast.

Esinemine, levik ja omadused

T-faage, nagu ka teisi faage, võib tavaliselt leida bakterite asukohast. Reovees ja seisvas vees, kus tavaliselt toimuvad tohutult suured ja diferentseerunud bakterid, esinevad bakteriofaagid ka sarnaselt kogunenud ja diferentseerunud kujul. Sarnaseid tingimusi võib leida isegi äärmiselt puhastes ookeanides.

Inimese kehas võib T-faage leida peamiselt nendes kohtades, kus koloniseerivad Coli bakterid. Tervetel inimestel, kellel on puutumatu immuunsussüsteem, on see peamiselt seedetrakt. T-faagid, mis vereringes kaduma lähevad, on immuunsussüsteemi poolt tunnustatud ja käivitavad immuunreaktsiooni, mis viib faagide hävitamiseni. T-faagidega nakatumise otsest ohtu peaaegu pole, kuna need ei ole iseseisvad mikroobe. Vastava nõrga immuunkaitse korral on ainult mõeldav, et T-faagid põhjustavad kolibakterite tundlikku hõrenemist sooleflooras.

Terapeutilistel eesmärkidel kasutatavaid faage saab külmkuivatada, kaotamata nende füsioloogilisi omadusi.

Tähendus ja funktsioon

T-faagid, mis võivad ainult kolibaktereid nakatada ja tappa, mängivad inimkehas vaid alluvat rolli. Mõeldav oleks kasutamine seedetraktist väljaspool asuvate patogeensete kolibakterite vastu. Erinevalt antibiootikumidest, millel on laia toimespektriga toime, st hävitab ka suure hulga kasulikke mikroobid, omavad T-faagid, nagu ka teised faagid, absoluutselt spetsiifilist ja selektiivset toimet teatud pisitüvede vastu.

Faagiravi suhtes kehtivad Saksamaal siiski ranged nõuded, ehkki paljudel juhtudel võib see olla suurepärane alternatiiv antibiootikumidele. Resistentsuse arengu probleem on ka T-faagide puhul, kuid seda saab sama kiiresti lahendada modifitseeritud makrofaagide kasvatamisega. Faagiteraapia on arenenud eriti endise NSV Liidu riikides, enamik neist Gruusias. Mõned lääne teadusrühmad üritavad kasvatada faage, mis on tõhusad ka multiresistentsete pisikute vastu.

T-faage kasvatatakse sageli kolibakterites ensüümide tootmiseks, et saada suuremaid ensüümide koguseid, mis on vajalikud molekulaarbioloogilistel eesmärkidel. Need on ensüümid nagu T4 DNA ligaas, T7 RNA polümeraas ja mõned teised.

Niinimetatud parasvöötme T-faagide võimet inkorporeerida oma DNA bakterite DNA-sse (lüsogeeni) saab nende enda DNA kontrollimatu replikatsiooni asemel kasutada ka geenivektorina, et viia läbi sihtotstarbelisi geneetilisi manipuleerimisi, et eemaldada terved vigased ja patogeensed geenid või geenifragmendid Asendage geenid või DNA tükid.

Haigused ja tervisehäired

Faagid ei kujuta endast otsest ohtu inimestele. T-faagid võivad kaudselt probleemiks muutuda, kui neil õnnestub immuunsussüsteemi märkamata sooleflooras rünnata ja hävitada coli baktereid. T-faagid ja muud faagid peaksid väidetavalt toetama immuunsussüsteemi, et muuta kahjutuks mikroobe, mida on raske kontrollida, ja võimalik, et ka multiresistentseid mikroobe.

Faagiteraapia kriitikud ütlevad, et teraapiat saavad kasutada ainult vastava täienduskoolitusega arstid ja selleks, et olla kindel, et “õige” bakteri jaoks on valitud “õige” faag, tuleb esmalt seadistada bakterikultuur sihtotstarbeliseks kasutamiseks. Seevastu laia toimespektriga antibiootikumid oleksid kohe saadaval. Peamine vaidlus, mida kriitikud väljendasid faagiteraapia vastu, on hirm, et faagi geneetika võib mutatsioonide või peremeesbakteriga kontrollimatu geenivahetuse kaudu muutuda, et faag võib kaotada oma fagotsütaarsed omadused ja muteeruda kontrollimatuks patogeenseks viiruseks .

Külma sõja ajal tugines lääne meditsiin nakkuslike mikroobide tõkestamiseks peaaegu eranditult antibiootikumidele, samal ajal kui Venemaa ja Nõukogude Liidu liikmesriigid - ennekõike Gruusia - viljelesid faagiteraapiat. Nüüd on tõendeid, et mõlemal ravimeetodil on konkreetsed eelised ja riskid, mida tuleb enne kasutamist kaaluda.