T-fag er vira, som som bakteriofager har specialiseret sig i den eksklusive angreb af Escherichia coli-tarmbakterier (Coliphages). Der kendes 7 forskellige typer, med betegnelserne T1 til T7, hvor de lige numre typer adskiller sig fra de ulige numre efter visse fælles træk. T-fager genkendes normalt af immunsystemet i kroppen, uden for kroppen bruges de specifikt til produktion af visse enzymer og til andre formål.
Hvad er T-fager?
T-fager er vira, der har specialiseret sig i at angribe bakterier og kaldes derfor makrofager eller blot fager. Hver type fag er specialiseret i infektion af en bestemt bakterie. De halede T-fager (T er afledt af den engelske 'hale') er designet til at angribe tarmbakterierne Escherichia coli.
De 7 kendte T-fager med betegnelserne T1 til T7 hører til de tre familier siphovira (T1, T5), podovirus (T3, T7) og myovirus (T2, T4, T6). De jævnt nummerede og ulige nummererede T-fager adskiller sig hver især i flere fælles træk.
T-fager er kendetegnet ved en kompleks struktur. De vigtigste komponenter er bundpladen, injektoren og hovedet. Der er såkaldte pigge på bundpladen, som fagen kan klæbe fast på bakterievæggen og gennembore den. Injektionsindretningen består af et kontraktilt rør, gennem hvilket fagens DNA "skydes" ind i coli-bakterien. Det dobbeltstrengede DNA er placeret i hovedet af T-fagen og transporteres efter docking med bakterien gennem det kontraktile rør i injektionsapparatet ind i det indre af coli-bakterien. Efter infektion er der ikke længere behov for de dele af T-fagerne, der er tilbage på ydersiden af konvolutten, og løsner sig fra bakterievæggen.
Forekomst, distribution og egenskaber
T-fager, ligesom andre fager, kan normalt findes, hvor bakterier er placeret. I spildevand og stående vand, hvor normalt en enorm stor og differentieret forening af bakterier finder sted, forekommer bakteriofager også i en lignende akkumuleret og differentieret form. Lignende forhold findes også i de ekstremt rene oceaner.
I den menneskelige krop findes T-fager hovedsageligt de steder, der er koloniseret af Coli-bakterier. Hos raske mennesker med et intakt immunsystem er dette primært fordøjelseskanalen. T-fager, der går tabt i blodbanen, genkendes af immunsystemet og udløser en immunreaktion, der fører til ødelæggelse af fagene. Der er næppe nogen direkte risiko for infektion med T-fager, da de ikke er uafhængige bakterier. Med et tilsvarende svagt immunforsvar er det kun tænkeligt, at T-fager forårsager en følsom udtynding af coli-bakterierne i tarmfloraen.
T-fager, der anvendes til terapeutiske formål, kan frysetørres uden at miste deres fysiologiske egenskaber.
Betydning & funktion
T-fager, der kun kan inficere og dræbe coli-bakterier, spiller kun en underordnet rolle i den menneskelige krop. Målrettet anvendelse mod patogene coli-bakterier uden for fordøjelseskanalen vil kunne tænkes. I modsætning til antibiotika, der har en bredspektret virkning, dvs. også ødelægger et stort antal nyttige mikrober, har T-fager, ligesom andre fager, en absolut specifik og selektiv virkning mod visse bakteriestammer.
Imidlertid er fagterapi underlagt strenge krav i Tyskland, skønt det i mange tilfælde kan være et fremragende alternativ til antibiotika. Problemet med modstandsudvikling er også til stede i T-fager, men det kan afhjælpes lige så hurtigt ved at dyrke modificerede makrofager. Fagterapi er især udviklet i lande i den tidligere Sovjetunionen, de fleste af dem i Georgien. Nogle vestlige forskergrupper forsøger at dyrke fager, der også er effektive mod multiresistente bakterier.
T-fager dyrkes ofte i coliforme bakterier til produktion af enzymer for at opnå større mængder enzymer, der er nødvendige til molekylærbiologiske formål. Disse er enzymer, såsom T4 DNA-ligase, T7 RNA-polymerase og et par andre.
Evnen til såkaldte tempererede T-fager til at inkorporere deres eget DNA i bakterie-DNA (lysogeni) i stedet for uhæmmet replikation af deres eget DNA, kan også bruges som en genvektor til at udføre målrettede genetiske manipulationer for at fjerne visse defekte og patogene gener eller genfragmenter gennem intakte Udskift gener eller dele af DNA.
Sygdomme og lidelser
T-fager udgør ingen direkte fare for mennesker. T-fager kan indirekte blive et problem, hvis de formår at angribe og decimere coli-bakterier i tarmfloraen, der ikke bliver bemærket af immunsystemet. T-fager og andre fager formodes at understøtte immunsystemet for at gøre ufarlige bakterier, der er vanskelige at kontrollere og muligvis også multiresistente bakterier.
Kritikere af fagterapi siger, at terapien kun kan bruges af læger med passende supplerende træning, og at der først skal oprettes en bakteriekultur til en målrettet anvendelse for at være sikker på, at den "rigtige" fag er valgt til den "rigtige" bakterie. I modsætning hertil ville bredspektrede antibiotika være umiddelbart tilgængelige. Hovedargumentet mod fagterapi, som kritikerne udtrykker, er imidlertid frygten for, at fagens genetik kunne ændre sig gennem mutationer eller gennem ukontrollerbar genudveksling med værtsbakterien, at faget kunne miste sine fagocytiske egenskaber og mutere til en ukontrollerbar patogen virus .
Under den kolde krig var vestlig medicin næsten udelukkende afhængig af antibiotika for at afværge infektiøse bakterier, mens Rusland og Sovjetunionens medlemsstater - frem for alt Georgien - dyrkede fagterapi. Der er nu bevis for, at begge behandlingsformer har specifikke fordele og risici, der skal vejes inden brug.
