Prospects of using adaptive phage therapy in the rehabilitation of post-COVID-19 patients

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The work is devoted to the organization of postcovid rehabilitation by developing a strategy of adative phage therapy, which is the production and application of a complex of bacteriophages for a specific medical institution/department based on an up-to-date collection of hospital bacterial strains isolated from the biomaterial of patients of the same institution. Bacteriophages were actively used in the world in the 20–40s of the twentieth century in various fields of medicine, but the rapid discovery of antibiotics and the lack of understanding of bacteriophage biology limited their use. The use of complex preparations of bacteriophages from the collection pure lines of bacteriophages of the SPC "MicroMir" a set of various phages aimed at restoring the human microbiome after a covid infection allowed to sharply reduce the number of antibiotics used in intensive care units and reduce antibiotic resistance with proven safety of phage therapy.

About the authors

Natalya V. Beloborodova

Federal Scientific and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Author for correspondence.
Email: nvbeloborodova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2328-1610
SPIN-code: 8739-0123
Scopus Author ID: 7004230108

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 25-2, Petrovka street, Moscow, 107031

Andrey V. Grechko

Federal Scientific and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: avgrechko@fnkcrr.ru
ORCID iD: 0000-0003-3318-796X
SPIN-code: 4865-8723
Scopus Author ID: 57194278611

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, 25-2, Petrovka street, Moscow, 107031

Alexander Yu. Zurabov

Research and Production Center "MicroMir"

Email: azurabov@micromir.bio
Russian Federation, Moscow

Fedor M. Zurabov

Research and Production Center "MicroMir"; Lomonosov Moscow State University

Email: fmzurabov@micromir.bio
ORCID iD: 0000-0001-7947-1128

Graduate Student

Russian Federation, Moscow; Moscow

Artem N. Kuzovlev

Federal Scientific and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: artem_kuzovlev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5930-0118
SPIN-code: 8648-3771

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 25-2, Petrovka street, Moscow, 107031

Marina V. Petrova

Federal Scientific and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: mail@petrovamv.ru
ORCID iD: 0000-0003-4272-0957

MD, Dr. Sci. (Med.), Assistant Professor

Russian Federation, 25-2, Petrovka street, Moscow, 107031

Ekaterina A. Chernevskaya

Federal Scientific and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: kate.chernevskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9316-8907
SPIN-code: 1141-7892

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, 25-2, Petrovka street, Moscow, 107031

Alexey А. Yakovlev

Federal Scientific and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: ayakovlev@fnkcrr.ru
ORCID iD: 0000-0002-8482-1249
SPIN-code: 2783-9692

MD

Russian Federation, 25-2, Petrovka street, Moscow, 107031

References

  1. Antibiotic resistance [Internet]. World Health Organization. 2021 [cited 2021 August 10]. Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance
  2. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 2045-р от 25.09.2017 «Об утверждении Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности». [Decree of the Government of the Russian Federation No. 2045-r of September 25, 2017 "Ob utverzhdenii Strategii preduprezhdeniya rasprostraneniya antimikrobnoj rezistentnosti" (In Russ).] Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_279129/. Дата обращения: 20.09.2021.
  3. Круглый В. Антибиотикорезистентность в России: влияние пандемии новой коронавирусной инфекции [интернет]. Совет Федерации Федерального собрания Российской Федерации, 2021. Режим доступа: http://council.gov.ru/events/news/126439. Дата обращения: 20.09.2021.
  4. World Health Organization. Coronavirus disease (COVID-19) pandemic [cited 2021 August 10]. Available from: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019
  5. Yong SJ. Long COVID or post-COVID-19 syndrome: putative pathophysiology, risk factors, and treatments. Infect Dis (Lond). 2021;53(10):737–754. doi: 10.1080/23744235.2021.1924397
  6. Desforges M, Le Coupanec A, Dubeau P, et al. Human Coronaviruses and other respiratory viruses: underestimated opportunistic pathogens of the central nervous sy stem? Viruses. 2019;12(1):14. doi: 10.3390/v12010014
  7. Hajra A, Mathai SV, Ball S, et al. Management of thrombotic complications in COVID-19: an update. Drugs. 2020;80(15):1553–1562. doi: 10.1007/s40265-020-01377-x
  8. ICD-11. International Classification of Diseases 11th Revision. The global standard for diagnostic health information [cited 2021 August 10]. Available from: https://icd.who.int/
  9. Временные методические рекомендации. Медицинская реабилитация при новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 2 (31.07.2020) (утв. Минздравом России). [Temporary methodological recommendations. Medical rehabilitation for a new coronavirus infection (COVID-19). Version 2 (31.07.2020) (approved by the Ministry of Health of Russia). (In Russ).] Режим доступа: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/051/187/original/31072020_Reab_COVID-19_v1.pdf. Дата обращения: 20.09.2021.
  10. Responding to COVID-19 and beyond: A framework for assessing early rehabilitation needs following treatment in intensive care. Collaborative, N.P.-I.C.R. Intensive Care Society; 2020. Р. 1–36.
  11. Stam HJ, Stucki G, Bickenbach J. Covid-19 and post intensive care syndrome: a call for action. J Rehabil Med. 2020;52(4): jrm00044. doi: 10.2340/16501977-2677
  12. Летаров А.В. История ранних исследований бактериофагов и рождение основных концепций вирусологии // Биохимия. 2020. Т. 85, № 9. С. 1189–1212. [Letarov AV. History of early bacteriophage research and emergence of key concepts in virology. Biochemistry. 2020;85(9): 1093–1112. (In Russ).] doi: 10.31857/S0320972520090031
  13. Leitner L, Ujmajuridze A, Chanishvili N, et al. Intravesical bacteriophages for treating urinary tract infections in patients undergoing transurethral resection of the prostate: a randomised placebo-controlled, double-blind clinical trial. Lancet Infect Dis. 2021;21(3):427–436. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30330-3
  14. Kutter E. Phage Therapy: Bacteriophages as Natural, Self-Replicating Antimicrobials. Practical Handbook of Microbiology, Third Edition; 2015.
  15. Merabishvili M, Pirnay JP, Verbeken G, et al. Quality-Controlled small-scale production of a well-defined bacteriophage cocktail for use in human clinical trials. PloS One. 2009;4(3):e4944. doi: 10.1371/journal.pone.0004944
  16. Fabijan A, Lin RC, Ho J, et al. Safety of bacteriophage therapy in severe Staphylococcus aureus infection. Nat Microbiol. 2020;5(3):465–472. doi: 10.1038/s41564-019-0634-z
  17. Bao L, Zhang C, Dong J, et al. Oral Microbiome and SARS-CoV-2: beware of lung co-infection. Front Microbiol. 2020;11:1840. doi: 10.3389/fmicb.2020.01840
  18. Mammen MJ, Scannapieco FA, Sethi S. Oral-lung microbiome interactions in lung diseases. Periodontology 2000. 2020;83(1):234–241. doi: 10.1111/prd.12301
  19. Budden KF, Gellatly SL, Wood DL, et al. Emerging pathogenic links between microbiota and the gut-lung axis. Nat Rev Microbiol. 2017;15(1):55–63. doi: 10.1038/nrmicro.2016.142
  20. Zhang D, Li S, Wang N, et al. The cross-talk between gut microbiota and lungs in common lung diseases. Front Microbiol. 2020;11:301. doi: 10.3389/fmicb.2020.00301
  21. Enaud R, Prevel R, Ciarlo E, et al. The gut-lung axis in health and respiratory diseases: a place for inter-organ and inter-kingdom crosstalks. Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:9. doi: 10.3389/fcimb.2020.00009
  22. Xiang Z, Koo H, Chen Q, et al. Potential implications of SARS-CoV-2 oral infection in the host microbiota. Oral Microbiol. 2020;13(1):1853451. doi: 10.1080/20002297.2020.1853451
  23. Zuo T, Zhang F, Lui GC, et al. Alterations in gut microbiota of patients with Covid-19 during time of hospitalization. Gastroenterology. 2020;159(3):944–955.e8. doi: 10.1053/j.gastro.2020.05.048
  24. Wu Y, Cheng X, Jiang G, et al. Altered oral and gut microbiota and its association with SARS-CoV-2 viral load in COVID-19 patients during hospitalization. NPJ Biofilms Microbiomes. 2021;7(1):61. doi: 10.1038/s41522-021-00232-5
  25. Kaul D, Rathnasinghe R, Ferres M, et al. Microbiome disturbance and resilience dynamics of the upper respiratory tract during influenza A virus infection. Nat Commun. 2020;11(1):2537. doi: 10.1038/s41467-020-16429-9
  26. Белобородова Н.В., Мороз В.В., Осипов А.А., и др. Нормальный уровень сепсис-ассоциированных фенилкарбоновых кислот в сыворотке крови человека // Биохимия. 2015. Т. 80, № 3. C. 449–455. [Beloborodova NV, Moroz VV, Osipov AA, et al. Normal level of sepsis-associated phenylcarboxylic acids in human serum. Biochemistry. 2015;80(3):374–378. (In Russ).] doi: 10.1134/S0006297915030128
  27. Beloborodova NV, Grechko AYu. "Dialogue" between the human microbiome and the brain. In: Beloborodova N.V., Grechko A.V., editors. Human Microbiome. London: Intech Open; 2021. Chapter 2. Р. 92–241. doi: 10.5772/intechopen.94431
  28. Chernevskaya E, Beloborodova N, Klimenko N, et al. Serum and fecal profiles of aromatic microbial metabolites reflect gut microbiota disruption in critically ill patients: a prospective observational pilot study. Crit Care. 2020; 24(1):312. doi: 10.1186/s13054-020-03031-0
  29. Barr JJ, Auro R, Furlan M, et al. Bacteriophage adhering to mucus provide a non-host-derived immunity. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110(26):10771–10776. doi: 10.1073/pnas.1305923110
  30. Almeida G, Laanto E, Ashrafi R, Sundberg LR. Bacteriophage adherence to mucus mediates preventive protection against patogenic bacteria. mBio. 2019;10(6):e01984-19. doi: 10.1128/mBio.01984-19

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Beloborodova N.V., Grechko A.V., Zurabov A.Y., Zurabov F.M., Kuzovlev A.N., Petrova M.V., Chernevskaya E.A., Yakovlev A.А.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».