Відомо, що вторинні метаболіти деяких бактерій є антибіотиками, тобто можуть чинити антибактеріальну дію. Але вони можуть також мати противірусні властивості, зокрема пригнічувати бактеріофаги. Так було показано, що розмноження бактеріофагів, специфічних до бактерій роду Streptomyces, може бути інгібовано аміноглікозидними антибіотиками*

Аміноглікозиди (неоміцин, канаміцин, гентаміцин, тобраміцин, амікацин, арбекацин, апраміцин, плазоміцин та ін.) - природні та напівсинтетичні антибіотики, отримані з ґрунтових бактерій актиноміцетів, зокрема роду Streptomyces. Вони були одними з перших антибіотиків, що увійшли до рутинної клінічної практики в середині ХХ ст. Їх широко застосовували як препарати першого вибору, але вони поступово втрачали популярність через використання менш токсичних антибіотиків із ширшим спектром дії. Останнім часом спостерігається відродження інтересу до препаратів цієї групи: запроваджено нові ефективні засоби, а також комбінації аміноглікозидів з іншими антибіотиками, які завдяки синергічній дії ефективні проти мультирезистентних штамів бактерій.

А також було виявлено, що аміноглікозидні антибіотики можуть інгібувати деякі бактеріофаги. В експерименті до культур бактерій роду Streptomyces додавали специфічні бактеріофаги, після чого до частини культур додавали також аміноглікозидні антибіотики. Результати були такими: відсутність аміноглікозидів спостерігалося формування фагових бляшок, тоді як у присутності аміноглікозидів бляшки були відсутні. Отже, аміноглікозиди пригнічували фагову інфекцію. В експерименті застосовували широкий діапазон грампозитивних та грамнегативних бактерій-господарів та бактеріофагів.

Подібні експерименти були проведені на культурах бактерій у рідких середовищах. Додавання фагів значно знижувало концентрацію бактерій. Однак подальше додавання аміноглікозидів призводило до відновлення нормального зростання бактерій та збільшення їх концентрації.

Також пригнічення фагової інфекції спостерігалося при додаванні їх у культуральне середовище, в якому росли стрептоміцети - продуценти аміноглікозидного антибіотика апраміцину.

Дослідження механізму дії апраміцину на бактеріофаги показало, що антибіотик не торкається етапів адсорбції фага на бактеріальній поверхні та впорскування ДНК фага в бактерію. З використанням методу кількісного ПЛР вимірювали зміну концентрації фагової ДНК протягом циклу реплікації у бактерії. З'ясувалося, що хоча при додаванні апраміцину кількість фагової ДНК загалом експоненційно зростає, це починається раніше, ніж за відсутності антибіотика, і зростає до нижчих значень. Вивчення транскрипційних профілів протягом фагової інфекції шляхом повного секвенування фагового геному показало, що апраміцин перешкоджає реплікації та транскрипції фагових генів. Ці дані були підтверджені методом флуоресцентної мікроскопії. Таким чином, аміноглікозиди пригнічують фаги шляхом прямого впливу на їх життєвий цикл.

Отже, під час клінічних випробувань фагопрепарати необхідно тестувати на чутливість до аміноглікозидів. При цьому аміноглікозиди – лише один із типів протифагових сполук, і пошук останніх необхідно продовжувати, оскільки вони негативно впливають на результати фаготерапії.

* Perry S. Molecular multitasking: inhibition of phage infection by aminoglycoside antibiotics. Capsid & Tail, 2021; 156 https://phage.directory/capsid/phage-inhibition-by-aminoglycoside-antibiotics