T fag so virusi, ki so se kot bakteriofagi specializirali za izključno okužbo črevesnih bakterij Escherichia coli (Coliphages). Znanih je 7 različnih vrst z oznakami T1 do T7, od katerih se številke z neštevilčnimi vrstami razlikujejo po nekaterih skupnih lastnostih. T fage v telesu običajno prepozna imunski sistem, zunaj telesa pa se uporabljajo posebej za proizvodnjo nekaterih encimov in za druge namene.
Kaj so T fagi?
T-fagi so virusi, ki so se specializirali za napadanje bakterij in jih zato imenujemo makrofagi ali preprosto fagi. Vsaka vrsta fag je specializirana za okužbo določene bakterije. Repljeni T fagi (T izvira iz angleškega 'repa') so zasnovani za napad na črevesno bakterijo Escherichia coli.
7 znanih T fagov z označbami T1 do T7 pripadajo trem družinam sifovirusov (T1, T5), podovirusom (T3, T7) in miovirusom (T2, T4, T6). Enako oštevilčene in neštevilčne T fage se med seboj razlikujejo v več skupnih značilnostih.
Za T fage je značilna zapletena struktura. Glavne komponente so osnovna plošča, injektor in glava. Na osnovni plošči so tako imenovani trni, s katerimi se lahko fag oprime stene bakterij in se zalepi vanjo. Injekcijsko napravo sestavlja kontraktilna cev, skozi katero se DNK faga "ustreli" v bakterijo coli. Dvoverižna DNK se nahaja v glavi faga T in se po vezavi z bakterijo transportira skozi kontraktilno cev injekcijske naprave v notranjost bakterije coli. Po končani okužbi deli T fagov, ki ostanejo na zunanji strani ovojnice, niso več potrebni in se odcepijo od bakterijske stene.
Pojav, distribucija in lastnosti
T fage lahko tako kot druge fage običajno najdemo tam, kjer se nahajajo bakterije. V odpadni vodi in stoječi vodi, v katerih običajno poteka izjemno velika in diferencirana povezava bakterij, se bakteriofagi pojavljajo tudi v podobno nakopičeni in diferencirani obliki. Podobne razmere lahko najdemo tudi v izjemno čistih oceanih.
V človeškem telesu lahko T fage najdemo predvsem na tistih mestih, ki jih kolonizirajo bakterije Coli. Pri zdravih ljudeh z nedotaknjenim imunskim sistemom je to predvsem prebavni trakt. T-fage, ki se izgubijo v krvnem obtoku, prepozna imunski sistem in sproži imunsko reakcijo, ki vodi do uničenja fagov. Neposredno obstaja nevarnost okužbe s T fagi, saj niso neodvisni mikrobi. Ob ustrezni šibki imunski obrambi je možno le, da T-fagi povzročijo občutljivo redčenje bakterije coli znotraj črevesne flore.
T-fage, ki se uporabljajo v terapevtske namene, lahko zamrznemo, ne da bi pri tem izgubili svoje fiziološke lastnosti.
Pomen in funkcija
T fagi, ki lahko okužijo in ubijejo le bakterije coli, imajo v človeškem telesu le podrejeno vlogo. Možna je ciljna uporaba proti patogenim bakterijam coli zunaj prebavnega trakta. V nasprotju z antibiotiki, ki imajo učinek širokega spektra, tj. Tudi uničijo veliko koristnih mikrobov, imajo T fagi, tako kot drugi fagi, absolutno specifičen in selektiven učinek proti določenim sevom mikrobov.
Vendar pa fazna terapija v Nemčiji velja za stroge zahteve, čeprav bi bila v mnogih primerih lahko odlična alternativa antibiotikom. Težava razvoja odpornosti je prisotna tudi s T fagi, vendar ga je mogoče odpraviti prav tako hitro, če gojimo spremenjene makrofage. Fago terapija se je razvila zlasti v državah nekdanje ZSSR, največ v Gruziji. Nekatere zahodne raziskovalne skupine poskušajo gojiti fage, ki so učinkoviti tudi proti multirezistentnim zarodom.
T-fage se pogosto gojijo v koliformnih bakterijah za proizvodnjo encimov, da se pridobijo večje količine encimov, ki so potrebne za molekularno biološke namene. To so encimi, kot so T4 DNA ligaza, T7 RNA polimeraza in nekateri drugi.
Sposobnost tako imenovanih zmernih T-fagov, da v bakterijsko DNK (lizogenijo) vgradijo svojo lastno DNK (lizogenijo), lahko namesto nebrzdane replikacije lastne DNK uporabijo tudi kot gensko vektorje za izvajanje ciljno usmerjenih genetskih manipulacij z namenom odstraniti določene okvarjene in patogene gene ali genske fragmente skozi nedotaknjene Zamenjajte gene ali koščke DNK.
Bolezni in bolezni
T fagi ne predstavljajo nobene neposredne nevarnosti za ljudi. T-fagi bi lahko posredno postali težava, če jim uspe imunski sistem napasti in razkrojiti bakterije coli v črevesni flori. T fagi in drugi fagi naj bi podpirali imunski sistem, da bi lahko naredili neškodljive mikrobe, ki jih je težko nadzorovati in morda tudi multi-odporne mikrobe.
Kritiki fagne terapije pravijo, da lahko terapijo uporabljajo le zdravniki z ustreznim dodatnim usposabljanjem in da je treba za ciljno uporabo najprej postaviti bakterijsko kulturo, da se prepriča, da je bil izbran »pravi« fag za »pravo« bakterijo. V nasprotju s tem bi bili takoj na voljo antibiotiki širokega spektra. Glavni argument proti fagi terapiji pa je izrazil strah, da bi se genetika faga lahko spremenila z mutacijami ali nenadzorovano izmenjavo genov z gostiteljsko bakterijo, da bi fag izgubil svoje fagocitne lastnosti in mutiral v nenadzorovani patogeni virus .
Med hladno vojno se je zahodna medicina skoraj izključno zanašala na antibiotike za preprečevanje nalezljivih mikrobov, medtem ko so Rusija in države članice Sovjetske zveze - predvsem Gruzija - gojile fago terapijo. Zdaj obstajajo dokazi, da imata obe terapiji posebne koristi in tveganja, ki jih je treba pred uporabo pretehtati.
