ファージセラピー
ファージセラピーとは、バクテリオファージ（細菌ウイルス）を利用して細菌感染症を治療する革新的な手法です。この治療法は、医学分野にとどまらず、歯学、獣医学、農学など、幅広い応用が期待されています。ただし、医療以外では「生物的防除」と呼ばれることが一般的で、ファージセラピーという名称はあまり使われません。
バクテリオファージの最大の利点は、その非常に高い特異性にあります。これは、特定の細菌株のみを標的とする能力を意味します。この特異性ゆえに、理論的にはヒトや動物、植物といった宿主生物自身には無害であり、また、消化を助ける腸内細菌のような有用な常在菌にも影響を与えないファージを選んで使用することができます。抗生物質は標的とする細菌の範囲が広い一方で、病原菌だけでなく有用な細菌も殺してしまう欠点がありますが、ファージセラピーはそのリスクを低減できます。
さらに、ファージは感染した細菌内で自己増殖するため、比較的少ない投与量で効果を発揮することが可能です。この性質は、ファージセラピーが高い治療効果を示す要因の一つと考えられており、副反応のリスクが低いとされています。
しかしながら、ファージの高い特異性は同時に課題ともなります。ファージは特定の細菌株にしか作用しないため、効果的に治療を行うには、患者が感染している細菌の種類や株を正確に特定し、それに合ったファージを選択する必要があります。また、複数の種類の細菌が同時に感染している場合や、感染している細菌の種類が特定できない場合には、複数のファージを混合した「ファージカクテル」を使用するなどの工夫がなされます。効果を最大限に引き出すためには、常に多様で新しいファージを準備・管理しておく必要があることも運用上の課題となります。
ファージセラピーの歴史は、1915年のフレデリック・トウォートと1917年のフェリックス・デレーユによるバクテリオファージの発見にさかのぼります。ほぼ同時期に、グルジアのギオルギ・エリアバも同様の発見をしました。エリアバはデレーユと交流し、1923年にはグルジアのトビリシにファージ療法の専門研究機関であるエリアバ研究所を設立しました。
旧ソビエト連邦では、この分野の研究開発が盛んに行われ、特に第二次世界大戦中には、野戦病院で負傷した兵士の赤痢や壊疽といった細菌感染症治療にファージセラピーが successfully 応用されました。ロシアの研究者たちはその後も研究を続け、その成果を発表していましたが、冷戦の影響もあり、彼らの知見が広く世界に共有されることはありませんでした。
一方、西側諸国では、1940年代に抗生物質が発見され広く普及するにつれて、ファージセラピーへの関心は薄れていきました。大手製薬会社による商業化の試みもありましたが、初期のファージセラピーの信頼性の問題もあり、抗生物質が主流となりました。
1950年代以降、抗生物質に対する耐性を持つ細菌が出現し始めたこと、そして細菌やファージに関する科学的理解が進んだことにより、ファージセラピーが再び注目を集めています。多剤耐性菌に対する有効な治療法が限られる中で、ファージセラピーは重要な代替手段となる可能性を秘めています。
ファージは、多糖類に覆われたバイオフィルムを形成する細菌に対しても、抗生物質より効果的な場合があります。また、髄膜炎のように血液脳関門を通過する必要がある感染症においても、ファージが細菌宿主細胞内で増殖できることが示されています。
ヒト医学では、かつては下痢や創傷感染などに用いられていましたが、近年では全身感染症や細胞内寄生細菌感染症への適用も研究されています。ファージそのものだけでなく、ライシンなどのファージ由来の酵素を抗細菌物質として利用する研究も進んでいます。農産業や食品安全の分野でも、家畜や食材中の病原菌除去に応用されています。
ファージセラピーの本格的な普及にはいくつかの障害があります。
高い特異性による治療計画の複雑さ: 前述の通り、患者ごとに適切なファージカクテルを準備する必要があり、標準化された治療プロトコルの確立が難しい点が挙げられます。
安全性への懸念: 自己増殖能力を持つ「生きた薬」であるファージを人体に使用する際の長期的な安全性データが、特に西側諸国では不足しています。患者の免疫系がファージに応答する可能性も指摘されています。
エンドトキシン放出のリスク: 細菌がファージによって破壊される際に、菌体内のエンドトキシンが放出され、発熱や最悪の場合毒素性ショック（ヘルクスハイマー反応）を引き起こす可能性があります。これは抗生物質治療でも起こりうる問題ですが、ファージ治療においても対策が必要です。遺伝子組み換え技術を用いて、エンドトキシン放出を抑えるファージを開発する試みも行われています。
テンペレートファージのリスク: 治療には通常、細菌を破壊する溶菌性ファージ（virulent phage）が用いられます。細菌のDNAに取り込まれる可能性のあるテンペレートファージ（temperate phage）は、抗生物質耐性遺伝子などを伝達するリスクや、原理的には細菌の病原性を高める可能性もあるため、医療応用には不向きとされています。
* 一般的なウイルスのイメージ: ウイルスと聞くと病原体を連想する人が多く、治療にウイルスを使うことへの心理的な抵抗感も、普及の障壁となる可能性があります。
多剤耐性菌の脅威が増大する中、ファージセラピーは将来の細菌感染症治療における重要な選択肢として、世界中で研究と開発が進められています。
特徴と利点
バクテリオファージの最大の利点は、その非常に高い特異性にあります。これは、特定の細菌株のみを標的とする能力を意味します。この特異性ゆえに、理論的にはヒトや動物、植物といった宿主生物自身には無害であり、また、消化を助ける腸内細菌のような有用な常在菌にも影響を与えないファージを選んで使用することができます。抗生物質は標的とする細菌の範囲が広い一方で、病原菌だけでなく有用な細菌も殺してしまう欠点がありますが、ファージセラピーはそのリスクを低減できます。
さらに、ファージは感染した細菌内で自己増殖するため、比較的少ない投与量で効果を発揮することが可能です。この性質は、ファージセラピーが高い治療効果を示す要因の一つと考えられており、副反応のリスクが低いとされています。
課題と対策
しかしながら、ファージの高い特異性は同時に課題ともなります。ファージは特定の細菌株にしか作用しないため、効果的に治療を行うには、患者が感染している細菌の種類や株を正確に特定し、それに合ったファージを選択する必要があります。また、複数の種類の細菌が同時に感染している場合や、感染している細菌の種類が特定できない場合には、複数のファージを混合した「ファージカクテル」を使用するなどの工夫がなされます。効果を最大限に引き出すためには、常に多様で新しいファージを準備・管理しておく必要があることも運用上の課題となります。
歴史
ファージセラピーの歴史は、1915年のフレデリック・トウォートと1917年のフェリックス・デレーユによるバクテリオファージの発見にさかのぼります。ほぼ同時期に、グルジアのギオルギ・エリアバも同様の発見をしました。エリアバはデレーユと交流し、1923年にはグルジアのトビリシにファージ療法の専門研究機関であるエリアバ研究所を設立しました。
旧ソビエト連邦では、この分野の研究開発が盛んに行われ、特に第二次世界大戦中には、野戦病院で負傷した兵士の赤痢や壊疽といった細菌感染症治療にファージセラピーが successfully 応用されました。ロシアの研究者たちはその後も研究を続け、その成果を発表していましたが、冷戦の影響もあり、彼らの知見が広く世界に共有されることはありませんでした。
一方、西側諸国では、1940年代に抗生物質が発見され広く普及するにつれて、ファージセラピーへの関心は薄れていきました。大手製薬会社による商業化の試みもありましたが、初期のファージセラピーの信頼性の問題もあり、抗生物質が主流となりました。
再注目と潜在的な有効性
1950年代以降、抗生物質に対する耐性を持つ細菌が出現し始めたこと、そして細菌やファージに関する科学的理解が進んだことにより、ファージセラピーが再び注目を集めています。多剤耐性菌に対する有効な治療法が限られる中で、ファージセラピーは重要な代替手段となる可能性を秘めています。
ファージは、多糖類に覆われたバイオフィルムを形成する細菌に対しても、抗生物質より効果的な場合があります。また、髄膜炎のように血液脳関門を通過する必要がある感染症においても、ファージが細菌宿主細胞内で増殖できることが示されています。
ヒト医学では、かつては下痢や創傷感染などに用いられていましたが、近年では全身感染症や細胞内寄生細菌感染症への適用も研究されています。ファージそのものだけでなく、ライシンなどのファージ由来の酵素を抗細菌物質として利用する研究も進んでいます。農産業や食品安全の分野でも、家畜や食材中の病原菌除去に応用されています。
応用への障害
ファージセラピーの本格的な普及にはいくつかの障害があります。
高い特異性による治療計画の複雑さ: 前述の通り、患者ごとに適切なファージカクテルを準備する必要があり、標準化された治療プロトコルの確立が難しい点が挙げられます。
安全性への懸念: 自己増殖能力を持つ「生きた薬」であるファージを人体に使用する際の長期的な安全性データが、特に西側諸国では不足しています。患者の免疫系がファージに応答する可能性も指摘されています。
エンドトキシン放出のリスク: 細菌がファージによって破壊される際に、菌体内のエンドトキシンが放出され、発熱や最悪の場合毒素性ショック（ヘルクスハイマー反応）を引き起こす可能性があります。これは抗生物質治療でも起こりうる問題ですが、ファージ治療においても対策が必要です。遺伝子組み換え技術を用いて、エンドトキシン放出を抑えるファージを開発する試みも行われています。
テンペレートファージのリスク: 治療には通常、細菌を破壊する溶菌性ファージ（virulent phage）が用いられます。細菌のDNAに取り込まれる可能性のあるテンペレートファージ（temperate phage）は、抗生物質耐性遺伝子などを伝達するリスクや、原理的には細菌の病原性を高める可能性もあるため、医療応用には不向きとされています。
* 一般的なウイルスのイメージ: ウイルスと聞くと病原体を連想する人が多く、治療にウイルスを使うことへの心理的な抵抗感も、普及の障壁となる可能性があります。
多剤耐性菌の脅威が増大する中、ファージセラピーは将来の細菌感染症治療における重要な選択肢として、世界中で研究と開発が進められています。
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