Klebsiella pneumoniae -bakteerilajia infektoivien faagien eristys ja faagiresistenssimekanismien kartoittaminen

Antibioottivastustuskykyisten Klebsiella pneumoniae -bakteerikantojen aiheuttamat infektiot ovat globaalisti kasvava ongelma, sillä ne saattavat olla resistenttejä kaikille kliinisessä käytössä oleville antibiooteille. Infektioiden hoitoon voidaan vaihtoehtoisesti hyödyntää bakteereja tappavia viruksia, bakteriofageja, joita käytetään infektioiden hoidoissa sellaisenaan tai niiden tuottamien lyyttisten entsyymien kautta. Tämän tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää kahden K. pneumoniae -kannan (EKP3 ja EKP8) ja Nenäinniemen jätevedenpuhdistamosta eristettyjen faagien välistä vuorovaikutusta, sekä löytää uusia näkökulmia faagiterapian kehittämiseksi. EKP3 ja EKP8 villityyppikantojen lisäksi molemmista kannoista tutkittavana oli kaksi mutanttia isolaattia, jotka olivat kehittyneet resistenteiksi kahdeksalle ennestään eristetyille faageille. Kannat erosivat toisistaan geneettisesti siten, että ainoastaan toisella kannoista (EKP3:lla) on CRISPR-lokuksia. Tutkimuksen aikana suoritetut faagialtistukset paljastivat EKP3-kannan reagoivan faageihin geneettisellä tasolla, toisin kuin EKP8, joka reagoi voimakkaasti muokkaamalla geenisäätelyä. Uusien, faagiterapian kannalta, potentiaalisten faagien eristäminen jätevedestä onnistui hyvin. Erityisen kiinnostavaa on EKP8P6- faagin kyky infektoida EKP3-kantaa vain silloin, kun se ensin oli kehittänyt resistenssin EKP8P3-faagia vastaan. Vastaavia resistenttejä muotoja infektoivia faageja altistuksiin lisäämällä voidaan mahdollisesti parantaa faagiterapian onnistumistodennäköisyyttä ja hoidon tehokkuutta tulevaisuudessa. Faagialtistuskokeet eivät laboratorio-oloissa aktivoineet isännän CRISPR-järjestelmää, mitä voidaan pitää myös lupaavana faagiterapian kannalta.