Современные тенденции применения и создания лекарственных препаратов бактериофагов


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье рассмотрены основные направления использования бактериофагов в качестве альтернативы или дополнения к антибиотикотерапии. Авторы дают характеристику препаратам бактериофагов и парфюмерно-косметическим продуктам, содержащим бактериофаги, представленным на фармацевтическом рынке Российской Федерации. Отмечается, что узкий ассортимент как лекарственных препаратов, так и косметических средств с бактериофагами снижает комплаентность пациентов и затрудняет проведение фаготерапии. Рассматриваются перспективы и алгоритмы экстемпорального изготовления лекарственных форм с бактериофагами для персонализированной терапии, разрабатываемые в странах Европы, США, Китае, Российской Федерации. Анализ научных публикаций по основным международным базам данных свидетельствует об интересе разработчиков к проблеме создания новых препаратов с бактериофагами со стабильным титром в различных лекарственных формах для перорального, наружного, местного, а также парентерального введения. Выделяются основные научные тенденции в разработке лекарственных форм — стабилизация литической активности фагов с помощью компонентов лекарственной формы и создание систем доставки бактериофагов. Одной из общемировых проблем фармацевтической разработки препаратов бактериофагов является недостаточная нормативная база. В Российской Федерации к решению этой проблемы подходят путем принятия и внедрения в производственную и клиническую практику методических указаний и клинических рекомендаций, а также регламентации на уровне основного стандарта качества лекарственных средств. В 2018 г. впервые в Государственную фармакопею Российской Федерации введены общая фармакопейная статья на «Бактериофаги лечебно-профилактические» и частные фармакопейные статьи на основные бактериофаги и их коктейли, производимые российской промышленностью. Таким образом, в настоящее время в Российской Федерации создается нормативно-правовая база, с помощью которой расширение ассортимента лекарственных форм и путей введения бактериофагов, экстемпоральное изготовление эффективных и стабильных препаратов наряду с их промышленным производством видится реализуемой задачей.

Об авторах

Елена Олеговна Бахрушина

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: bachrauschenh@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8695-0346
SPIN-код: 9537-1297

к.ф.н.

 

Россия, 119019, Москва, Никитский бульвар, 13/1

Мария Николаевна Анурова

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского

Email: amn25@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7649-9616
SPIN-код: 9709-7507

к.ф.н.

Россия, 119019, Москва, Никитский бульвар, 13/1; Москва

Андрей Владимирович Алешкин

Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского

Email: andreialeshkin@googlemail.com
ORCID iD: 0000-0002-0532-1378
SPIN-код: 2224-7471

д.б.н., профессор

Россия, Москва

Наталья Борисовна Демина

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Email: nbd217@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4307-8791

д.ф.н., профессор

Россия, 119019, Москва, Никитский бульвар, 13/1

Иван Иванович Краснюк

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Email: krasnyuki@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7242-2988

д.ф.н., профессор

Россия, 119019, Москва, Никитский бульвар, 13/1

Наталья Валерьевна Пятигорская

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Email: osipova-mma@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-4901-4625
SPIN-код: 8128-1725

д.ф.н., профессор, эксперт РАН

Россия, 119019, Москва, Никитский бульвар, 13/1

Валерий Васильевич Береговых

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); Российская академия наук

Email: beregovykh@ramn.ru
ORCID iD: 0000-0002-0210-4570
SPIN-код: 5940-7554

д.т.н., профессор, академик РАН

Россия, 119019, Москва, Никитский бульвар, 13/1; Москва

Список литературы

  1. Делягин В.М. Бактериофаготерапия на современном этапе // РМЖ. — 2015. — Т. 23. — № 3. — С. 132–136. [Delyagin VM. Bakteriofagoterapiya na sovremennom etape. RMJ. 2015;23(3):132–136. (In Russ.)]
  2. Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике: федеральные клинические рекомендации. — М.; 2014. — 40 с. [Ratsional’noe primenenie bakteriofagov v lechebnoi i protivoepidemicheskoi praktike: Federal clinical guidelines. Moscow; 2014. 39 p.]
  3. Фаги атакуют. Отечественная история производства и применения бактериофагов. [Fagi atakuyut. Otechestvennaya istoriya proizvodstva i primeneniya bakteriofagov. (In Russ.)] Available from: https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fscfh.ru%2Fpapers%2Ffagi-atakuyut%2F (аccessed: 02.05.2020).
  4. Алешкин А.В., Селькова Е.П., Ершова О.Н., и др. Концепция персонализированной фаготерапии пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии, страдающих инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи // Фундаментальная и клиническая медицина. — 2018. — Т. 3. — № 2. — С. 66–74. [Aleshkin AV, Sel’kova EP, Ershova ON, et al. Concept of personalized phage therapy for intensive care unit patients with healthcare-associated infections. Fundamental and Clinical Medicine. 2018;3(2):66–74. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.23946/2500-0764-2018-3-2-66-74
  5. Jault P, Leclerc T, Jennes S, et al. Efficacy and tolerability of a cocktail of bacteriophages to treat burn wounds infected by Pseudomonas aeruginosa (PhagoBurn): a randomised, controlled, double-blind phase 1/2 trial. Lancet. 2019;19(1):35–45. doi: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(18)30482-1
  6. Huang G, Wei Z, Wang D. What do we lean from the “PhagoBurn” project. Burns. 2019;45(1):260. doi: https://doi.org/10.1016/j.burns.2018.11.008
  7. Cui Z, Guo X, Feng T, Li L. Exploring the whole standard operating procedure for phage therapy in clinical practice. J Transl Med. 2019;17(1):373. doi: https://doi.org/10.1186/s12967-019-2120-z
  8. Pirnay JP, Verbeken G, Ceyssens PJ, et al. The Magistral Phage. Viruses. 2018;10(2):E64. doi: https://doi.org/10.3390/v10020064
  9. Rubalskii E, Aleshkin A, Kühn C, et al. Three cases of ultima ratio bacteriophage therapy in the clinic for cardiothoracic, transplantation and vascular surgery. 1st German Phage Symposium (Stuttgart, Germany, October, 9–11, 2017): Program and Abstract Book. Stuttgart; 2017. Р. 92.
  10. Gangwar M, Rastogi S, Singh D, et al. Study on the Effect of Oral Administration of Bacteriophages in Charles Foster Rats With Special Reference to Immunological and Adverse Effects. Front Pharmacol. 2021;12:615445. doi: https://doi.org/10.3389/fphar.2021.615445
  11. Ковязина Н.А. Разработка и стандартизация таблеток Секстафаг®: автореф. дис. … канд. фарм. наук. — Пермь; 2009. — 25 с. [Kovyazina NA. Razrabotka i standartizatsiya tabletok Sextaphag®. [abstract of dissertation]. Perm’; 2009. 25 p. (In Russ.)]
  12. Vinner GK, Richards K, Leppanen M, et al. Microencapsulation of Enteric Bacteriophages in a pH-Responsive Solid Oral Dosage Formulation Using a Scalable Membrane Emulsification Process. Pharmaceutics. 2019;11(9):475. doi: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11090475
  13. Vinner GK, Rezaie-Yazdi Z, Leppanen M, et al. Microencapsulation of Salmonella-Specific Bacteriophage Felix O1 Using Spray-Drying in a pH-Responsive Formulation and Direct Compression Tableting of Powders into a Solid Oral Dosage Form. Pharmaceuticals (Basel). 2019;12(1):43. doi: https://doi.org/10.3390/ph12010043
  14. Vinner GK, Malik DJ. High precision microfluidic microencapsulation of bacteriophages for enteric delivery. Res Microbiol. 2018;169(9):522–530. doi: https://doi.org/10.1016/j.resmic.2018.05.011
  15. Ковязина Н.А., Функнер Е.В., Николаева А.М., и др. Технологические аспекты разработки капсул с бактериофагами // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. — 2015. — № 1. — С. 132–136. [Kovyazina NA, Funkner EV, Nikolaeva AM, et al. Technological aspects of development capsule with bacteriophages. Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy. 2015;(1):132–136. (In Russ.)]
  16. Shi Z, Li SK, Charoenputtakun P, et al. RNA nanoparticle distribution and clearance in the eye after subconjunctival injection with and without thermosensitive hydrogels. J Control Release. 2018;270:14–22. doi: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.11.028
  17. Richards K, Malik DJ. Microencapsulation of Bacteriophages Using Membrane Emulsification in Different pH-Triggered Controlled Release Formulations for Oral Administration. Pharmaceuticals (Basel). 2021;14(5):424. doi: https://doi.org/10.3390/ph14050424
  18. Hsu BB, Plant IN, Lyon L, et al. In situ reprogramming of gut bacteria by oral delivery Nat Commun. 2020;11:5030. doi: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18614-2
  19. Cuomo P, Papaianni M, Fulgione A, et al. An Innovative Approach to Control H. pylori-Induced Persistent Inflammation and Colonization. Microorganisms. 2020;8(8):1214. doi: https://doi.org/10.3390/microorganisms8081214
  20. Morello E, Saussereau E, Maura D, et al. Pulmonary Bacteriophage Therapy on Pseudomonas aeruginosa Cystic Fibrosis Strains: First Steps Towards Treatment and Prevention. PLoS One. 2011;(2):e16963. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0016963
  21. Chang RYK, Wallin M, Kutter E, et al. Storage stability of inhalable phage powders containing lactose at ambient conditions. Int J Pharm. 2019;560:11–18. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.01.050
  22. Chang RY, Wong J, Mathai A, et al. Production of highly stable spray dried phage formulations for treatment of Pseudomonas aeruginosa lung infection. Eur J Pharm Biopharm. 2017;121:1–13. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2017.09.002
  23. Golshahi L, Seed KD, Dennis JJ, Finlay WH. Toward modern inhalational bacteriophage therapy: nebulization of bacteriophages of Burkholderia cepacia complex. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 2008;21(4):351–360. doi: https://doi.org/10.1089/jamp.2008.0701
  24. Prazak J, Valente L, Iten M, et al. Nebulized Bacteriophages for Prophylaxis of Experimental Ventilator-Associated Pneumonia Due to Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Crit Care Med. 2020;48(7):1042–1046. doi: https://doi.org/10.1097/CCM.0000000000004352
  25. Semler DD, Goudie AD, Finlay WH, Dennis JJ. Aerosol phage therapy efficacy in Burkholderia cepacia complex respiratory infections. Antimicrob Agents Chemother. 2014;58(7):4005–4013. doi: https://doi.org/10.1128/AAC.02388-13
  26. Leung SSY, Carrigy NB, Vehring R, et al. Jet nebulization of bacteriophages with different tail morphologies — Structural effects. Int J Pharm. 2019;554:322–326. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2018.11.026
  27. Astudillo A, Leung SSY, Kutter E, et al. Nebulization effects on structural stability of bacteriophage PEV 44. Eur J Pharm Biopharm. 2018;125:124–130. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2018.01.010
  28. Cheng M, Zhang L, Zhang H, et al. An Ointment Consisting of the Phage Lysin LysGH15 and Apigenin for Decolonization of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus from Skin Wounds. Viruses. 2018;10(5):244. doi: https://doi.org/10.3390/v10050244
  29. Brown TL, Thomas T, Odgers J, et al. Bacteriophage formulated into a range of semisolid and solid dosage forms maintain lytic capacity against isolated cutaneous and opportunistic oral bacteria. J Pharm Pharmacol. 2017;69(3):244–253. doi: https://doi.org/10.1111/jphp.12673
  30. Esteban PP, Alves DR, Enright MC, et al. Enhancement of the antimicrobial properties of bacteriophage-K via stabilization using oil-in-water nano-emulsions. Biotechnol Prog. 2014;30(4):932–944. doi: https://doi.org/10.1002/btpr.1898
  31. Kaur P, Gondil VS, Chhibber S. A novel wound dressing consisting of PVA-SA hybrid hydrogel membrane for topical delivery of bacteriophages and antibiotics. Int J Pharm. 2019;572:118779. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.118779
  32. Jikia D, Chkhaidze N, Imedashvili E, et al. The use of a novel biodegradable preparation capable of the sustained release of bacteriophages and ciprofloxacin, in the complex treatment of multidrug-resistant Staphylococcus aureus-infected local radiation injuries caused by exposure to Sr90. Clin Exp Dermatol. 2005;30(1):23–26. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2230.2004.01600.x
  33. Campos WF, Silva EC, Oliveira TJ, et al. Transdermal permeation of bacteriophage particles by choline oleate: potential for treatment of soft-tissue infections. Future Microbiol. 2020;15:881–896. doi: https://doi.org/10.2217/fmb-2019-0290
  34. Ferry T, Batailler C, Petitjean C, et al. The Potential Innovative Use of Bacteriophages Within the DAC® Hydrogel to Treat Patients With Knee Megaprosthesis Infection Requiring “Debridement Antibiotics and Implant Retention” and Soft Tissue Coverage as Salvage Therapy. Front Med (Lausanne). 2020;7:342. doi: https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00342
  35. Brown TL, Petrovski S, Hoyle D, et al. Characterization and formulation into solid dosage forms of a novel bacteriophage lytic against Klebsiella oxytoca. PLoS One. 2017;12(8):e0183510. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183510
  36. Бочкарева С.С., Караулов А.В., Алешкин А.В., и др. Изучение фармакокинетики суппозиторных форм препаратов бактериофагов // Бюллетень экспериментальной медицины и биологии. — 2019. — Т. 168. — № 12. — С. 707–711. [Bochkareva SS, Karaulov AV, Aleshkin AV, et al. The pharmacokinetics of the suppository formulations of bacteriophages. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2019;168(12):707–711. (In Russ.)]
  37. Анурова М.Н., Бахрушина Е.О., Демина Н.Б., и др. Разработка термореверсивного вагинального геля с бактериофагами // Биофармацевтический журнал. — 2019. — Т. 11. — № 2. — С. 30–33. [Anurova MN, Bakhrushina EO, Demina NB, et al. The development of thermoreversible vaginal gel with bacteriophages. Russian Journal of Biopharmaceuticals. 2019;11(2):30–33. (In Russ.)]
  38. Alfadhel M, Puapermpoonsiri U, Ford SJ, et al. Lyophilized inserts for nasal administration harboring bacteriophage selective for Staphylococcus aureus: in vitro evaluation. Int J Pharm. 2011;416(1):280–287. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2011.07.006
  39. Fadlallah A, Chelala E, Legeais JM. Corneal Infection Therapy with Topical Bacteriophage Administration. Open Ophthalmol J. 2015;9:167–168. doi: https://doi.org/10.2174/1874364101509010167
  40. Kishimoto T, Ishida W, Fukuda K, et al. Therapeutic Effects of Intravitreously Administered Bacteriophage in a Mouse Model of Endophthalmitis Caused by Vancomycin-Sensitive or -Resistant Enterococcus faecalis. Antimicrob Agents Chemother. 2019;63(11):e01088-19. doi: https://doi.org/10.1128/AAC.01088-19
  41. Leung SSY, Parumasivam T, Gao FG, et al. Effects of storage conditions on the stability of spray dried, inhalable bacteriophage powders. Int J Pharm. 2017;521(1–2):141–149. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2017.01.060
  42. El Haddad L, Lemay MJ, Khalil GE, et al. Microencapsulation of a Staphylococcus phage for concentration and long-term storage. Food Microbiol. 2018;76:304–309. doi: https://doi.org/10.1016/j.fm.2018.06.002
  43. Barros JAR, Melo LDR, Silva RARD, et al. Encapsulated bacteriophages in alginate-nanohydroxyapatite hydrogel as a novel delivery system to prevent orthopedic implant-associated infections. Nanomedicine. 2020;24:102145. doi: https://doi.org/10.1016/j.nano.2019.102145

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Издательство "Педиатръ", 2021

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».