抗生物質耐性に挑む!AIが導くファージ療法の新時代

読了時間: 2 分
によって Maria Lopez
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超耐性菌を攻撃するファージの顕微鏡写真

Tokyo抗生物質の耐性がより深刻な問題となっている中で、医師たちは再びファージ療法に注目しています。この治療法は、細菌感染を攻撃するウイルスであるバクテリオファージを利用しており、スーパー細菌に対抗する能力で注目を集めています。パスツール研究所や他の研究グループの科学者たちは、人工知能を用いてバクテリアの遺伝情報に基づいて最適なファージの組み合わせを選ぶという突破口を開きました。この進展は、従来の抗生物質が効かない感染症に対する個別化された治療の創出に向けた重要なステップです。

この新しい療法には、いくつかの注目すべき特徴があり、発展を遂げています。

  • 特異性: ファージは有害な細菌のみを選択的に攻撃し、有益な細菌には影響を与えません。これは広範囲抗生物質とは異なります。
  • 進化する解決策: ファージは細菌とともに進化するため、抗菌抵抗性に対する長期的な解決策になる可能性があります。
  • カスタム治療: 細菌のDNAを解析することによって、AIが問題の細菌に対抗できる特定のファージを見つけ出すことができます。

ファージ療法の魅力は、その高い精度にあります。一般的な抗生物質は多様な細菌を攻撃し、マイクロバイオームを乱す可能性があるのに対し、ファージは特定の細菌株のみに感染します。この精度の高さは利点であると同時に、難しさも伴います。適切なファージを使用するためには、細菌とファージの相互作用を理解する必要があり、多種多様な細菌ゲノムに対するファージの効果についての充実したデータベースが求められます。

AIの活用により、大量のデータを解析して、細菌の遺伝情報とファージ感受性の関係を見つけ出すことができます。例えば、研究者たちは、細菌がファージに感染されやすい理由が、内部の防御機構よりも細菌の表面構造にあることを明らかにしました。この発見は、細菌の防御を突破できるファージを選ぶうえで役立っています。

ファージ療法は多くの可能性を秘めていますが、いくつかの課題も抱えています。特に規制が大きな障壁となっています。例えばフランスでは、特定のケースに限り厳しい承認のもとでしかファージの使用が認められていません。また、実験室だけでなく多様な現実の状況でもファージが効果を発揮するかどうか、徹底的な試験が求められています。

現在の焦点は大腸菌の治療にありますが、ファージ療法は他の多くの細菌にも役立つ可能性があります。科学者たちはAIモデルを向上させ、さまざまな有害な細菌に対処できるようにしたいと考えています。これにより、異なる細菌感染症に対する特異的な治療法が可能になります。

バクテリオファージ療法は再び注目を集めており、抗生物質耐性に対抗する有望な方法として期待されています。これにより、個別化医療の新たな選択肢が提供されます。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41564-024-01832-5

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Baptiste Gaborieau, Hugo Vaysset, Florian Tesson, Inès Charachon, Nicolas Dib, Juliette Bernier, Tanguy Dequidt, Héloïse Georjon, Olivier Clermont, Pascal Hersen, Laurent Debarbieux, Jean-Damien Ricard, Erick Denamur, Aude Bernheim. Prediction of strain level phage–host interactions across the Escherichia genus using only genomic information. Nature Microbiology, 2024; 9 (11): 2847 DOI: 10.1038/s41564-024-01832-5
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