Бактеріофаги: чи можуть вони стати альтернативою антибіотикам?

Антибіотики дали змогу ефективно лікувати бактеріальні інфекції, проводити складні операції, трансплантації органів і протипухлинну терапію. Проте поширення антибіотикорезистентності поступово обмежує можливості такого лікування. Деякі бактерії набувають стійкості одразу до кількох класів антибактеріальних препаратів, через що вибір терапії суттєво звужується.

Всесвітня організація охорони здоров’я відносить антимікробну резистентність до провідних глобальних загроз для громадського здоров’я. Поширення резистентних бактерій стимулює розробку нових антибактеріальних препаратів і пошук інших підходів до лікування інфекцій.

Одним із таких напрямів є фаготерапія – застосування бактеріофагів, здатних інфікувати та руйнувати бактерії. Фаги були відкриті понад сто років тому й використовувалися для лікування інфекцій ще до появи антибіотиків. Сучасні методи молекулярної біології та лабораторної діагностики дають змогу точніше характеризувати бактеріофаги й оцінювати їхню активність щодо конкретних бактеріальних ізолятів.

Чи можуть бактеріофаги замінити антибіотики, за яких інфекцій їх досліджують і навіщо визначати чутливість бактерій до фагів – розглянемо далі.

Бактеріофаги, або фаги, – це віруси, які інфікують бактерії. Вони поширені у воді, ґрунті, харчових продуктах і є природною частиною мікробіому людини.

Назва походить від грецьких слів bakterion – бактерія та phagein – поїдати. Фаги не «поїдають» бактерії буквально. Вони проникають у бактеріальні клітини та використовують їх для власного розмноження.

Бактеріофаги не інфікують клітини людини. Водночас це не означає повної відсутності ризиків під час фаготерапії. Безпечність залежить від властивостей конкретного фага, чистоти препарату, дози та способу введення. Для терапевтичного застосування відбирають і ретельно характеризують літичні бактеріофаги.

Літичний бактеріофаг розпізнає чутливу бактерію та прикріплюється до рецепторів на її поверхні. Після цього він вводить у клітину свій генетичний матеріал і використовує її для утворення нових вірусних частинок.

Унаслідок розмноження фага бактеріальна клітина руйнується – відбувається лізис. Новоутворені бактеріофаги виходять назовні та можуть інфікувати інші чутливі бактерії.

Взаємодія фага з бактерією є високоспецифічною. Один фаг може бути активним лише щодо певного виду бактерій або окремих штамів цього виду.

Основною причиною є поширення антибіотикорезистентності. У клінічній практиці дедалі частіше виявляють бактерії з важливими механізмами стійкості, зокрема метицилін-резистентний Staphylococcus aureus (MRSA), бактерії, що продукують β-лактамази розширеного спектра (ESBL), карбапенем-резистентні Enterobacterales та інші мультирезистентні мікроорганізми.

Такі бактерії можуть залишатися чутливими до окремих антибіотиків, проте вибір лікування стає складнішим. Фаготерапію досліджують як додатковий або альтернативний підхід у ситуаціях, коли стандартна антибактеріальна терапія не дає очікуваного результату чи має суттєві обмеження.

Бактеріофаги можуть застосовувати окремо або разом з антибіотиками. Водночас фаготерапія поки не є рутинною заміною антибактеріальних препаратів для більшості інфекцій.

Антибіотики відрізняються за спектром дії. Одні препарати активні проти широкого кола бактерій, інші – проти обмежених груп. Залежно від препарату, дози та тривалості лікування антибіотики можуть впливати на представників нормальної мікробіоти.

Бактеріофаги зазвичай мають значно вужчий спектр активності. Окремий фаг може інфікувати лише певні штами бактерій, потенційно менше впливаючи на інші компоненти мікробіоти.

Така специфічність має практичне обмеження: фаг, активний проти одного бактеріального ізоляту, може не діяти на інший ізолят того самого виду. Тому перед персоналізованим застосуванням фагів оцінюють їхню активність щодо бактерії, виділеної у конкретного пацієнта.

Активність бактеріофагів залежить від властивостей конкретного бактеріального штаму. Навіть ізоляти одного виду можуть по-різному реагувати на той самий фаг: один буде чутливим, інший – стійким. Тому лише визначення виду бактерії недостатньо, щоб спрогнозувати активність бактеріофага.

Дослідження проводять із бактеріальним ізолятом, отриманим під час бактеріологічного посіву. У лабораторних умовах оцінюють, чи здатний конкретний бактеріофаг або композиція фагів спричинити лізис виділеної бактерії.

Позитивний результат свідчить про активність досліджуваного бактеріофага щодо цього ізоляту in vitro. Він не є самостійним показанням до фаготерапії та не гарантує її ефективності у пацієнта. На клінічний результат також впливають локалізація інфекції, наявність біоплівки, спосіб введення препарату, його доступ до осередку інфекції, доза та імунна відповідь організму.

Негативний результат означає, що досліджувані фаги не продемонстрували достатньої активності щодо ізоляту в умовах проведеного тесту. Він не виключає можливості існування інших фагів, активних проти цієї бактерії.

Методи визначення чутливості до бактеріофагів ще перебувають на етапі міжнародної стандартизації. Результат розглядають як додаткову лабораторну інформацію та оцінюють разом із клінічними симптомами, локалізацією інфекції, результатами бактеріологічного посіву й антибіотикограми.

Виділення бактерії також не завжди підтверджує, що саме вона спричинила захворювання. Лікар має відрізнити клінічно значущу інфекцію від колонізації або контамінації біоматеріалу.

Антибіотикограма та визначення чутливості до бактеріофагів оцінюють активність різних засобів щодо конкретного бактеріального ізоляту in vitro. Водночас ці дослідження відрізняються за рівнем стандартизації, способом інтерпретації та клінічним значенням результату.

Під час антибіотикограми визначають, чи здатний антибактеріальний препарат пригнічувати ріст бактерії. Для цього застосовують стандартизовані методики та клінічні критерії, зокрема EUCAST або CLSI.

За критеріями EUCAST результати можуть належати до однієї з трьох категорій:

• S – чутливий за стандартного режиму дозування;
• I – чутливий за умови підвищеної експозиції;
• R – резистентний.

Результат антибіотикограми допомагає лікарю обрати антибактеріальну терапію з урахуванням збудника, локалізації інфекції, дози препарату та клінічного стану пацієнта.

Визначення чутливості до бактеріофагів показує, чи здатний конкретний фаг або композиція фагів спричинити лізис бактеріального ізоляту. Уніфіковані клінічні критерії інтерпретації таких результатів поки розробляються.

Опубліковані дослідження, клінічні випробування та програми індивідуального доступу найчастіше стосуються складних бактеріальних інфекцій, для яких стандартне лікування виявилося недостатньо ефективним або суттєво обмеженим.

Фаготерапію досліджують при:

• хронічних ранових інфекціях;
• інфекціях кісток і суглобів;
• інфекціях, пов’язаних із протезами та імплантатами;
• інфекціях дихальних шляхів у пацієнтів із муковісцидозом;
• інфекціях сечовивідних шляхів;
• інфікованих опіках;
• синдромі діабетичної стопи;
• окремих випадках бактеріємії та сепсису.

Наявні дані переважно походять із лабораторних досліджень, клінічних випадків, серій спостережень і невеликих випробувань. Результати таких робіт не можна автоматично переносити на всіх пацієнтів із відповідною інфекцією.

Фаготерапія поки не належить до рутинних стандартів лікування більшості бактеріальних інфекцій. WHO/Europe зазначає, що в багатьох країнах фаги переважно застосовують у межах клінічних досліджень або програм індивідуального доступу для пацієнтів із тяжкими інфекціями, коли стандартні варіанти лікування вичерпані.

Для ширшого клінічного використання потрібні додаткові дані щодо ефективності, безпечності, дозування, способів введення та критеріїв відбору пацієнтів.

У США використання незареєстрованих фагових препаратів може відбуватися в межах процедури Investigational New Drug або expanded access. Такі програми потребують регуляторного погодження, обґрунтування лікування та даних про якість і безпечність препарату.

Європейське агентство з лікарських засобів розробляє вимоги до виробництва, характеристик, контролю якості та стабільності фагових препаратів для застосування у людини. Ці вимоги стосуються регуляторної оцінки препаратів і не є клінічною настановою щодо їх призначення.

Основним обмеженням є висока специфічність. Для конкретного бактеріального ізоляту не завжди вдається швидко знайти активний фаг. За полімікробної інфекції може знадобитися комбінація кількох фагів.

Бактерії також можуть набувати стійкості до фагів. Для зменшення цього ризику досліджують фагові композиції та поєднання бактеріофагів з антибіотиками.

Лабораторна активність фага не завжди відтворюється в організмі пацієнта. На результат впливають біоплівки, кровопостачання тканин, локалізація інфекції, імунна нейтралізація фага та можливість доставити достатню кількість препарату до осередку інфекції.

Окремим завданням є виробництво. Фаговий препарат має бути очищеним, стабільним, генетично охарактеризованим і вільним від небажаних бактеріальних компонентів. Необхідно контролювати відсутність генів, пов’язаних із токсичністю, лізогенністю або перенесенням антибіотикорезистентності.

Клінічне застосування також обмежує відсутність уніфікованих схем дозування, стандартизованих методів визначення чутливості та достатньої кількості масштабних рандомізованих досліджень.

Одним із ключових етапів підготовки до потенційного застосування бактеріофагів є лабораторне визначення чутливості виділеного збудника.

У CSD LAB виконується визначення чутливості бактерій до бактеріофагів, що дозволяє оцінити, чи може конкретний бактеріофаг бути активним щодо бактерії, виділеної у клієнта:

• Визначення чутливості мікроорганізму до дії бактеріофагів.

Таке дослідження проводиться після виділення збудника під час бактеріологічного дослідження і допомагає лікарю отримати додаткову інформацію для прийняття клінічного рішення. Особливої актуальності воно набуває при хронічних або рецидивуючих бактеріальних інфекціях, а також у випадках, коли збудник демонструє стійкість до кількох груп антибіотиків.

Водночас результати цього дослідження не є самостійною підставою для призначення фаготерапії. Остаточне рішення щодо тактики лікування завжди приймає лікар з урахуванням клінічної картини, локалізації інфекції, супутніх захворювань і чинних клінічних рекомендацій.

Висновок

Фаготерапія має потенціал у лікуванні окремих складних бактеріальних інфекцій, зокрема спричинених мультирезистентними збудниками. Проте для більшості інфекцій вона поки не входить до стандартних схем і переважно застосовується в межах клінічних досліджень або програм індивідуального доступу.

Визначення чутливості бактеріального ізоляту до фагів може надати лікарю додаткову інформацію про потенційну активність конкретного бактеріофага. Результат потрібно оцінювати разом із клінічною картиною, антибіотикограмою та іншими лабораторними даними.

Самостійно застосовувати бактеріофаги на підставі результату дослідження не слід.

1. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. (n.d.). Subcommittee on phage susceptibility testing.
2. European Medicines Agency. (2025). Draft guideline on quality aspects of phage therapy medicinal products.
3. Hitchcock, N. M., Nunes, D. D. G., Shiach, J., Hodel, K. V. S., Barbosa, J. D. V., Rodrigues, L. A. P., Coler, B. S., Soares, M. B. P., & Badaró, R. (2023). Current clinical landscape and global potential of bacteriophage therapy. Viruses, 15(4), 1020.
4. McCallin, S., Drulis-Kawa, Z., Ferry, T., Pirnay, J.-P., & Nir-Paz, R. (2025). Phages and phage-borne enzymes as new antibacterial agents. Clinical Microbiology and Infection, 31(6), 910–921.
5. Sawa, T., Moriyama, K., & Kinoshita, M. (2024). Current status of bacteriophage therapy for severe bacterial infections. Journal of Intensive Care, 12, Article 44.
6. U.S. Food and Drug Administration. (2025). For physicians: How to request single-patient expanded access (“compassionate use”).
7. Uyttebroek, S., Chen, B., Onsea, J., Ruythooren, F., Debaveye, Y., Devolder, D., Spriet, I., Depypere, M., Wagemans, J., Lavigne, R., Pirnay, J.-P., Merabishvili, M., De Munter, P., Peetermans, W. E., Dupont, L., Van Gerven, L., & Metsemakers, W. J. (2022). Safety and efficacy of phage therapy in difficult-to-treat infections: A systematic review. The Lancet Infectious Diseases, 22(8), e208–e220.
8. World Health Organization Regional Office for Europe. (2025, February 17). Bacteriophages and their use in combating antimicrobial resistance.