RU2782645C1 - Method for delivery of a bacteriophage to the bacterial infectious agent in a wound - Google Patents

Method for delivery of a bacteriophage to the bacterial infectious agent in a wound Download PDF

Info

Publication number
RU2782645C1
RU2782645C1 RU2021129102A RU2021129102A RU2782645C1 RU 2782645 C1 RU2782645 C1 RU 2782645C1 RU 2021129102 A RU2021129102 A RU 2021129102A RU 2021129102 A RU2021129102 A RU 2021129102A RU 2782645 C1 RU2782645 C1 RU 2782645C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bacteriophage
wound
humidity
compressor
chamber
Prior art date
Application number
RU2021129102A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарья Валерьевна Квашнина
Андрей Александрович Стручков
Ольга Васильевна Ковалишена
Анна Сергеевна Благонравова
Николай Валентинович Саперкин
Ирина Юрьевна Широкова
Данила Александрович Бутин
Римма Фанильевна Чанышева
Сергей Николаевич Чернышев
Владимир Моисеевич Шейман
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ФАГИ БЕСТ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ФАГИ БЕСТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ФАГИ БЕСТ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2782645C1 publication Critical patent/RU2782645C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely, to microbiology, virology, and surgery, and can be used for treating bacterial wound infections and infections in the field of surgical intervention of any location. A bacteriophage with lytic activity "++++" is selected for the isolated bacterial infectious agent. An apparatus is used to form a humid environment of a set temperature and humidity in the chamber thereof; the chamber has a whole made therein with a branch pipe fixed tightly therein, the inner diameter whereof matches the outer dimensions of the mouthpiece of the compressor nebuliser. The object with a wound surface is placed in the working chamber of the apparatus. The bacteriophage in a volume of 6 ml is poured into the medicine container of the compressor nebuliser. The mouthpiece of the compressor nebuliser is inserted into the branch pipe of the apparatus; the parameters of the apparatus are set to a temperature of 36°C and a humidity of 75%, and the compressor nebuliser is activated for 60 minutes.
EFFECT: higher effectiveness of the bacteriocidal effect on the infectious agent due to the optimal conditions of temperature and humidity of the controlled environment and the bacteriophage.
1 cl, 2 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, и может быть использовано для лечения бактериальных раневых инфекций, а также инфекции в области хирургического вмешательства, любой локализации. The present invention relates to medicine, and can be used to treat bacterial wound infections, as well as infections in the area of surgical intervention, of any localization.

Накопленный за десятилетия опыт работы с бактериофагами, подтвержденный строго доказанными научными фактами, позволяет выделить несколько важнейших областей применения этих вирусов: молекулярная биология и методы геномного редактирования, создание нанообъектов заданной структуры, получение биологически активных веществ из фаговых ферментов, разработка диагностических систем, биологическая дезинфекция в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, ветеринарии и медицине. Наиважнейшим направлением развития науки о медицинском использовании препаратов бактериофагов, бесспорно, считается разработка инновационных технологий лечения и профилактики инфекционных болезней, с помощью которых человечества может значительно повлиять на развитие персонализированной медицины [1,2]. The experience accumulated over decades in working with bacteriophages, confirmed by rigorously proven scientific facts, makes it possible to single out several important areas of application of these viruses: molecular biology and genomic editing methods, the creation of nanoobjects of a given structure, the production of biologically active substances from phage enzymes, the development of diagnostic systems, biological disinfection in food industry, agriculture, veterinary medicine and medicine. The most important direction in the development of the science of the medical use of bacteriophage preparations, undoubtedly, is the development of innovative technologies for the treatment and prevention of infectious diseases, with the help of which mankind can significantly influence the development of personalized medicine [1,2].

В XXI веке интенсификация исследований по клиническому использованию коммерческих препаратов и адаптированных бактериофагов связана с целом рядом объективных причин. Несмотря на высокотехнологичную направленность современного здравоохранения, остро стоит вопрос о создании принципиально новых антибактериальных препаратов и сохранении потенциала уже использующихся антибиотиков. Во многом, триггерами таких процессов является нарастающее количество сообщений о фактах выделения антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов, необоснованная стратегия и тактика применения антибиотиков, неэффективность или невозможность применения антибиотиков для коморбидных пациентов в целом. Кроме того, доказанная возможность внутрибольничного инфицирования (а не только внебольничного) и сложность контроля эпидемического процесса инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, также заставляют вновь задумываться о терапевтических и противоэпидемических возможностях фагов, расширении сфер их использования и поиске наиболее эффективных способов применения [3,4,5]. В принятой Правительством РФ «Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в РФ на период до 2030 года» в рамках ограничения распространения антимикробной устойчивости четко сформулирована необходимость разработки новых средств профилактики, в том числе на основе бактериофагов, а также оптимизации их применения (разработка регламента) в различных областях здравоохранения. В этом программном документе отведено особое место интеграции практики применения бактериофагов с современными технологиями лечения пациентов и реализации персонифицированного подхода к фаготерапии и фагопрофилактике. Еще одной причиной вновь возросшего интереса к клиническому использованию бактериофагов, несомненно, выступает серьезная потребность у практикующих врачей к использованию в их рутинной практике научно обоснованных рекомендаций по рациональному назначению бактериофагов, чьи положения согласовывались бы с принципами доказательной медицины (доказанная безопасность и эффективность, изучение фагов в исследованиях с корректным дизайном и достаточной статистической мощностью, систематическое обобщение постоянно обновляющейся информации о терапевтическом применении фагов с возможной объективной оценкой на основе мета-анализа и пр.) [6,7,8].In the 21st century, the intensification of research on the clinical use of commercial preparations and adapted bacteriophages is associated with a number of objective reasons. Despite the high-tech focus of modern health care, the issue of creating fundamentally new antibacterial drugs and maintaining the potential of antibiotics already in use is acute. In many ways, the triggers for such processes are the growing number of reports of the isolation of antibiotic-resistant strains of microorganisms, the unreasonable strategy and tactics of using antibiotics, the ineffectiveness or impossibility of using antibiotics for comorbid patients in general. In addition, the proven possibility of nosocomial infection (and not just community-acquired) and the difficulty of controlling the epidemic process of infections associated with the provision of medical care also make us think again about the therapeutic and anti-epidemic capabilities of phages, expanding the scope of their use and searching for the most effective methods of application [3, 4.5]. In the “Strategy for preventing the spread of antimicrobial resistance in the Russian Federation for the period until 2030”, adopted by the Government of the Russian Federation, within the framework of limiting the spread of antimicrobial resistance, the need to develop new means of prevention, including those based on bacteriophages, as well as to optimize their use (development of regulations) in various areas of healthcare. In this policy document, a special place is given to the integration of the practice of using bacteriophages with modern technologies for treating patients and the implementation of a personalized approach to phage therapy and phage prophylaxis. Another reason for the renewed interest in the clinical use of bacteriophages is undoubtedly the serious need for practitioners to use in their routine practice evidence-based recommendations for the rational prescription of bacteriophages, whose provisions would be consistent with the principles of evidence-based medicine (proven safety and efficacy, the study of phages in studies with correct design and sufficient statistical power, systematic compilation of constantly updated information on the therapeutic use of phages with a possible objective assessment based on meta-analysis, etc.) [6,7,8].

Особую роль играет назначение препаратов бактериофагов у больных с раневой инфекцией и особенно – с ИСМП, прежде всего инфекциями в области хирургического вмешательства [9]. Инфекционные осложнения ран, как вне-, так и внутрибольничного характера, характеризуются высокой распространенностью, встречаются и у детей, и у взрослых, регистрируются в различных странах, независимо от уровня доходов. В числе указанных нозологий раневая инфекция при наличии ожогов отличается чрезвычайной серьёзностью, приносит большие страдания пациенту и требует достаточного длительных курсов лечения и реабилитации. Следовательно, с учетом имеющегося международного опыта представляется целесообразным отметить следующие основы, обусловливающие широкое применению препаратов фагов в лечебно-профилактических целях при рассматриваемой патологии: A special role is played by the prescription of bacteriophage preparations in patients with wound infection and especially with HCAI, primarily infections in the area of surgical intervention [9]. Infectious complications of wounds, both out-of-hospital and nosocomial, are characterized by a high prevalence, occur in both children and adults, and are recorded in various countries, regardless of income levels. Among these nosologies, wound infection in the presence of burns is extremely serious, brings great suffering to the patient and requires sufficient long-term courses of treatment and rehabilitation. Therefore, taking into account the existing international experience, it seems appropriate to note the following fundamentals that determine the widespread use of phage preparations for therapeutic and prophylactic purposes in the pathology under consideration:

1) эффективность в отношении инфекций, вызванных антибиотикорезистентными вариантами бактерий (в т.ч. панрезистентными микроорганизмами), в частности, ИСМП.1) effectiveness against infections caused by antibiotic-resistant variants of bacteria (including pan-resistant microorganisms), in particular, HAIs.

2) возможность применения при аллергических реакциях на антибиотики.2) the possibility of using in allergic reactions to antibiotics.

3) привлекательный профиль безопасности фаговых препаратов, а значит потенциал к их назначению у детей, беременных и кормящих женщин, а также – у коморбидных пациентов. 3) an attractive safety profile of phage preparations, which means the potential for their use in children, pregnant and lactating women, as well as in comorbid patients.

4) высокая специфичность, отсутствие негативного влияния на нормальную микрофлору человека, отсутствие отрицательного воздействия на иммунную систему.4) high specificity, no negative impact on normal human microflora, no negative impact on the immune system.

5) высокая эффективность в терапии хронических инфекций, особенно ассоциированных с формированием биопленок.5) high efficiency in the treatment of chronic infections, especially those associated with the formation of biofilms.

Лечение раневых инфекций – сложный терапевтический процесс, неотъемлемым компонентом которого является ликвидация этиологического фактора, в купе с ослаблением инфекционно-воспалительной. Применение бактериофагов в этом случае позволит избежать полипрагмазии, что свойственно традиционной антибактериальной фармакологической терапии, а также сделает облегчит процесс подбора литического бактериофага как важного прогностического фактора успешности лечения раневой инфекции. Также отметим и возможность полного сочетание с другими лекарственными препаратами, в том числе при комбинированной терапии с различными антимикробными средствами [1,2,10]. Одним из лимитирующих факторов использования различных способов локального лечения в том числе является чувствительность раневой ожоговой поверхности к температурным и влажностным характеристикам окружающей среды. Известно, что рана заживает быстрее в определенных физиологических условиях, в частности постоянной температуре на уровне 36°С, влажности, оптимальной для регенерации поврежденных тканей, изоляции раны от инфицирования. Поэтому одним из существенных факторов заживления раны выступает влажная раневая среда, которая способствует делению клеток и аутолизу пораженных тканей. При заживлении раны в условиях влажной среды сохраняются факторы роста, снижается вероятность вторичного повреждения тканей. Необходимые постоянные влажностно-температурные характеристики среды возможно достичь только с помощью устройства управляемой влажной среды. Treatment of wound infections is a complex therapeutic process, an integral component of which is the elimination of the etiological factor, coupled with the weakening of the infectious and inflammatory one. The use of bacteriophages in this case will avoid polypharmacy, which is typical of traditional antibacterial pharmacological therapy, and will also make it easier to select a lytic bacteriophage as an important predictor of the success of wound infection treatment. We also note the possibility of a full combination with other drugs, including in combination therapy with various antimicrobial agents [1,2,10]. One of the limiting factors in the use of various methods of local treatment is the sensitivity of the wound burn surface to the temperature and humidity characteristics of the environment. It is known that a wound heals faster under certain physiological conditions, in particular, a constant temperature of 36°C, humidity that is optimal for the regeneration of damaged tissues, isolation of the wound from infection. Therefore, one of the essential factors of wound healing is a moist wound environment, which promotes cell division and autolysis of affected tissues. When a wound heals in a humid environment, growth factors are preserved, and the likelihood of secondary tissue damage is reduced. The necessary constant humidity and temperature characteristics of the environment can only be achieved with the help of a controlled humid environment device.

Способы применения лечебно-профилактического бактериофага детально отражены в [11] и при лечении раневой инфекции учитывают стадийность раневого процесса, характер сопоставления и сближения краев и стеной раны, происхождение раны и локализацию гнойно-воспалительного процесса. Эффективное введение лечебно-профилактических препаратов бактериофагов при лечении раневой инфекции имеет особое значение, несмотря на большую известность и популярность местного применения, напр., в виде орошения или аппликаций кожи и слизистых, примочек и тампонирования. Актуальность разработки усовершенствованных способов вызвана прежде всего необходимостью «адресно» доставлять препарат, а также пролонгировать нахождение бактериофага в патологическом очаге без травмирующего действия раневой повязки.Methods for using a therapeutic and prophylactic bacteriophage are described in detail in [11], and in the treatment of wound infection, the staging of the wound process, the nature of the comparison and convergence of the edges and the wound wall, the origin of the wound, and the localization of the purulent-inflammatory process are taken into account. The effective introduction of therapeutic and prophylactic preparations of bacteriophages in the treatment of wound infection is of particular importance, despite the great popularity and popularity of topical application, for example, in the form of irrigation or applications of the skin and mucous membranes, lotions and packing. The relevance of the development of improved methods is primarily due to the need to "target" the delivery of the drug, as well as to prolong the stay of the bacteriophage in the pathological focus without the traumatic effect of the wound dressing.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является аппликационный способ нанесения антимикробного препарата на рану. Традиционный способ местного применения бактериофагов заключается в поддержании влажной среды вокруг раневой поверхности путем орошения раны и повязки с раствором, содержащим бактериофаги. Closest to the claimed technical essence and the achieved result, selected as a prototype, is the application method of applying an antimicrobial agent to the wound. The traditional method of topical application of bacteriophages is to maintain a moist environment around the wound surface by irrigating the wound and dressing with a solution containing bacteriophages.

Однако этот способ имеет недостатки:However, this method has disadvantages:

1) поскольку при высыхании марлевой повязки активность бактериофагов резко падает, необходимо повторное периодическое обильное смачивание повязки раствором бактериофага и частые перевязки, и не обеспечивает покой ране;1) since when the gauze bandage dries, the activity of bacteriophages drops sharply, it is necessary to re-periodically abundant wetting the bandage with a bacteriophage solution and frequent dressings, and does not provide rest to the wound;

2)частые смачивания повязки ведут к нецелевому расходованию трудовых, временных и материальных ресурсов в медицинской организации; 2) frequent wetting of the bandage leads to misuse of labor, time and material resources in a medical organization;

Указанные недостатки значительно снижают эффективность способа.These shortcomings significantly reduce the effectiveness of the method.

Задачи заявляемого решения – способ доставки бактериофага, путем аэрозольного нанесения бактериофага в условиях управляемой влажной среды.The objectives of the proposed solution is a method of delivering a bacteriophage by aerosol application of a bacteriophage in a controlled humid environment.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого способа, – расширение арсенала технических средств для специфического этиологического воздействия на возбудителя раневой инфекции, в том числе при антибиотикорезистентых штаммах микроорганизма, вне- или внутрибольничного происхождения, повышение эффективности бактериоцидного воздействия, оказываемого на возбудителя инфекции, за счет оптимальных температурно-влажностных условиях управляемой среды и бактериофага.The technical result achieved by using the proposed method is the expansion of the arsenal of technical means for a specific etiological effect on the causative agent of a wound infection, including antibiotic-resistant strains of a microorganism of out-of-hospital origin, an increase in the effectiveness of the bactericidal effect exerted on the causative agent of infection, due to optimal temperature and humidity conditions of the controlled environment and bacteriophage.

Технический результат, достигигается тем, что в способе доставки бактериофага к бактериальному возбудителю инфекции в ране, включающем выбор бактериофага с литической активностью не менее «++++» для выделенного возбудителя бактериальной инфекции, 6 мл бактериофага подают через небулайзер, введенный в камеру устройства управляемой влажной среды, на протяжении 60 минут при создании влажной среды с параметрами температуры 36°С и влажности 75%.The technical result is achieved by the fact that in the method for delivering a bacteriophage to a bacterial infectious agent in a wound, including the selection of a bacteriophage with a lytic activity of at least "++++" for an isolated bacterial infection agent, 6 ml of the bacteriophage is fed through a nebulizer introduced into the chamber of the controlled device. humid environment, for 60 minutes when creating a humid environment with a temperature of 36 ° C and a humidity of 75%.

Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:

Выполняют этиологическую расшифровку раневой инфекции согласно МУ 4.2.2039-05 «Техника сбора и транспортирования биоматериалов в микробиологическую лабораторию», приказу Минздрава СССР от 22.04.1985 №535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений», изучении чувствительности микроорганизма к лечебно-диагностическому бактериофагу с использованием spot-метода согласно «Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике: федеральные клинические (методические) рекомендации» (2014). Подбирают специфический бактериофаг (моно-или поливалентный) с литической активностью не менее «++++». Используют устройство управляемой влажной среды, например, полезную модель RU 183680, в камере которого выполнено отверстие с фиксированным в нем патрубком, соединенным с внутренней стороны камеры дисковой площадкой, предотвращающей повреждение камеры, обеспечивающими герметичность соединения, внутренний диаметр которого соответствует внешним размерам загубника небулайзера. В камеру устройства управляемой влажной среды помещают объект с раневой поверхностью. Лечебно-профилактический бактериофаг в объеме 6 мл заливают в подготовленную (очищенную и высушенную) емкость для лекарственных средств компрессорного небулайзера. Загубник небулайзера вставляют в патрубок. В устройство управляемой влажной среды заливают дистиллированную стерильную воду и устанавливают параметры устройства на значениях температуры 36°С и влажности 75%. Включают небулайзер на 60 минут.The etiological decoding of the wound infection is carried out according to MU 4.2.2039-05 "Technique for collecting and transporting biomaterials to a microbiological laboratory", order of the USSR Ministry of Health dated 04.22.1985 No. 535 "On the unification of microbiological (bacteriological) research methods used in clinical diagnostic laboratories for treatment and prophylactic institutions”, to study the sensitivity of a microorganism to a medical diagnostic bacteriophage using the spot method according to the “Rational use of bacteriophages in medical and anti-epidemic practice: federal clinical (methodological) recommendations” (2014). Select a specific bacteriophage (mono- or polyvalent) with a lytic activity of at least "++++". A controlled humid environment device is used, for example, useful model RU 183680, in the chamber of which there is a hole with a pipe fixed in it, connected on the inside of the chamber by a disc platform that prevents damage to the chamber, ensuring the tightness of the connection, the inner diameter of which corresponds to the outer dimensions of the nebulizer mouthpiece. An object with a wound surface is placed in the chamber of the controlled wet environment device. Therapeutic and prophylactic bacteriophage in a volume of 6 ml is poured into a prepared (cleaned and dried) container for medicines of a compressor nebulizer. The mouthpiece of the nebulizer is inserted into the nozzle. Distilled sterile water is poured into the device of a controlled humid environment and the parameters of the device are set at a temperature of 36°C and a humidity of 75%. Turn on the nebulizer for 60 minutes.

Распыления аэрозоля с фаговыми частицами в камеру устройства происходит с помощью небулайзера, подключенного через загубник к подающей трубе через герметичное технологическое отверстие. При включении небулайзера, дисперсное лекарственное вещество смешивается с подготовленным воздухом и попадает в бокс устройства управляемой влажной среды.Aerosol with phage particles is sprayed into the chamber of the device using a nebulizer connected through a mouthpiece to the supply pipe through a sealed technological opening. When the nebulizer is turned on, the dispersed medicinal substance mixes with the prepared air and enters the box of the controlled humid environment device.

Для доказательства сохранения активности бактериофага в условиях управляемой влажной среды были проведены экспериментальные лабораторные исследования, в которых изучалась выживаемость в аэрозоле и заданных температурно-влажностных условиях фаговых частиц. В качестве микроорганизма использовались тест-культуры S. aureus с изученными свойствами (тест-штамм и клинический штамм, выделенный из раневого отделяемого пациента с ожоговой раной). Согласно тестируемым микроорганизмам были использованы следующие коммерческие препараты лечебно-профилактических бактериофагов «Бактериофаг стафилококковый жидкий».To prove the preservation of bacteriophage activity in a controlled humid environment, experimental laboratory studies were carried out, in which the survival of phage particles in aerosol and given temperature and humidity conditions was studied. As a microorganism, test cultures of S. aureus with the studied properties (test strain and clinical strain isolated from a wound discharge from a patient with a burn wound) were used. According to the tested microorganisms, the following commercial preparations of therapeutic and prophylactic bacteriophages "Staphylococcal bacteriophage liquid" were used.

При использовании spot-метода было выявлено, что штаммы были чувствительны к соответствующему препарату лечебно-профилактического бактериофага. Был проведен лабораторный эксперимент по оценки выживаемости фага в аэрозоле и его воздействия на возбудителя инфекции в условиях управляемой влажной среды. В ламинарном шкафу воссоздали условия управляемой влажной среды, собрали установку устройства, подключили небулайзер, заложили в камеру устройства чашки Петри со стерильный подсушенным агаром, после герметизации установки, включили устройство управляемой среды и небулайзер, задали параметры среды температура 36°С и влажность 75%. Время работы устройства составляло 30, 60, 120 мин, после каждого временного интервала производился смыв с чашек Петри, ,2 мл смыва смешиваются 0,2 мл суспензии тест-культуры, добавляется 5 мл 0,2% полужидкого агара Мюллер-Хинтон, затем выливается на стерильную, предварительно подсушенную чашку Петри с агаром Мюллер-Хинтон. Оставляются чашки на столе до полного застывания и склеивания слоев агара, после застывания двойного агара, переворачиваются чашки и погружаются в термостат (24-48 часов при температуре 36-37°С). По окончанию термостатирования учитываются результаты (количество лизированных точек, подсчет бляшкообразующих единиц (БОЕ)).When using the spot method, it was found that the strains were sensitive to the corresponding preparation of the therapeutic and prophylactic bacteriophage. A laboratory experiment was carried out to assess the survival of the phage in an aerosol and its effect on the infectious agent in a controlled humid environment. The conditions of a controlled humid environment were recreated in a laminar flow hood, the installation of the device was assembled, the nebulizer was connected, Petri dishes with sterile dried agar were placed in the chamber of the device, after sealing the installation, the device of the controlled environment and the nebulizer were turned on, the medium parameters were set to temperature 36°C and humidity 75%. The operating time of the device was 30, 60, 120 minutes, after each time interval, a wash was performed from the Petri dishes, 2 ml of the wash was mixed with 0.2 ml of the test culture suspension, 5 ml of 0.2% semi-liquid Mueller-Hinton agar was added, then poured on a sterile, pre-dried Petri dish with Mueller-Hinton agar. The cups are left on the table until the agar layers completely solidify and stick together, after the double agar solidifies, the cups are turned over and immersed in a thermostat (24-48 hours at a temperature of 36-37°C). At the end of incubation, the results are taken into account (the number of lysed points, the count of plaque-forming units (PFU)).

Дальнейшие результаты исследования оценивались исходя из следующего предположения: при отсутствии негативного (разрушающего) действия среды на фаговые частицы присутствие бактериофага определяют по наличию прозрачных пятен (с подсчетом их количества), хорошо видимых на матовом фоне глубинного роста бактерий (метод Грациа). Further results of the study were evaluated based on the following assumption: in the absence of a negative (destructive) effect of the medium on phage particles, the presence of a bacteriophage is determined by the presence of transparent spots (with a count of their number), which are clearly visible against a matte background of deep bacterial growth (Gracia method).

Результаты эксперимента показали, что при аэрозольном способе применения бактериофага в условиях управляемой влажной среды наличие специфической активности бактериофага в отношении индикаторной культуры сохраняется в течение времени наблюдения. По результатам эксперимента в питательной среде образуются негативные колонии, округлой формы, с четкими ровными краями, размер ∅3-4 мм, присутствуют сливные негативные колонии. Суммарное количество до 120 БОЕ. Количество БОЕ при этом снижается с увеличением времени. The results of the experiment showed that in the case of the aerosol method of using the bacteriophage under conditions of a controlled humid environment, the presence of the specific activity of the bacteriophage in relation to the indicator culture is preserved during the observation period. According to the results of the experiment, negative colonies are formed in the nutrient medium, rounded in shape, with clear even edges, ∅3-4 mm in size, confluent negative colonies are present. The total number is up to 120 PFU. The number of PFU decreases with increasing time.

Таким образом, при проведении лабораторных исследований была подтверждена возможность применения бактериофагов в условиях управляемой влажной среды, сохранeние высокую литическую активность в аэрозоле жидкого препарата бактериофага в течение времени в заданных и поддерживаемых параметрах температуры и влажности.Thus, laboratory studies confirmed the possibility of using bacteriophages in a controlled humid environment, maintaining high lytic activity in an aerosol of a liquid bacteriophage preparation for a period of time at specified and maintained temperature and humidity parameters.

Приводим экспериментально-лабораторные примеры использования предложенного способа.We present experimental and laboratory examples of the use of the proposed method.

Пример 1. От пациента с инфицированной ожоговой раной был взят клинический материал – раневое отделяемое), в лабораторных условиях произошло выделение, идентификация, изучение фенотипических свойств клинического штамма, а именно был выделен S. aureus, резистентный к 4 из 10 тестируемым антибиотикам, чувствительный к стафилококковому бактериофагу «++++». Культура микроорганизма, выращенная на плотной питательной среде в течение 18-24 часов, до эксперимента смывалась стерильным изотоническим раствором хлорида натрия. Бактериальная суспензия микроорганизма доводилась до мутности, соответствующей концентрации 1,5×108 клеток/мл, что соответствует 0,5 единицам Мак-Фарланда. В предварительно продезинфицированную камеру устройства управляемой влажной среды закладываются чашки Петри с агаром Мюллер-Хинтон: 2 штуки - стерильный подсушенный агар. В чашу небулайзера наливали 6 мл бактериофага, направляли распыление в камеру. За 15 минут до окончания эксперимента делается суспензию тестируемой культуры заданной мутности. Подключаем установку влажной среды. Задаем параметры на установке: температура 36°С и влажность 75%, подключаем небулайзер. Смывы с каждой чашки берутся через 60 мин после работы 2 мл стерильного физиологическим раствором, далее по методу Грации происходит изучение концентрации фаговых частиц в БОЕ на мл. Получены результаты – в агаре идентифицированы негативные колонии, округлой формы, с четкими ровными краями, размер 3-4 мм в диаметре, есть сливные негативные колонии, суммарное количество – 100-120 БОЕ. Таким образом при аэрозольном способе доставки бактериофага в условиях управляемой среды фаг оседал на горизонтальную поверхность чашки Петри, происходило сохранение его литической активности, бактерицидное действие на клинический штамм возбудителя раневой инфекции. Example 1. Clinical material was taken from a patient with an infected burn wound - wound discharge), in the laboratory there was an isolation, identification, study of the phenotypic properties of a clinical strain, namely, S. aureus was isolated, resistant to 4 out of 10 tested antibiotics, sensitive to staphylococcal bacteriophage "++++". The culture of the microorganism, grown on a solid nutrient medium for 18-24 hours, was washed off with a sterile isotonic sodium chloride solution before the experiment. The bacterial suspension of the microorganism was brought to a turbidity corresponding to a concentration of 1.5×108 cells/ml, which corresponds to 0.5 McFarland units. Petri dishes with Muller-Hinton agar are placed in the pre-disinfected chamber of the controlled humid environment device: 2 pieces - sterile dried agar. 6 ml of bacteriophage was poured into the nebulizer bowl, spraying was directed into the chamber. 15 minutes before the end of the experiment, a suspension of the test culture of a given turbidity is made. We connect the installation of a humid environment. We set the parameters on the installation: temperature 36 ° C and humidity 75%, connect the nebulizer. Washouts from each dish are taken 60 minutes after use with 2 ml of sterile saline, then, according to the Grazia method, the concentration of phage particles in PFU per ml is studied. The results were obtained - negative colonies were identified in the agar, rounded in shape, with clear even edges, size 3-4 mm in diameter, there are confluent negative colonies, the total number is 100-120 PFU. Thus, with the aerosol method of bacteriophage delivery under controlled environment conditions, the phage settled on the horizontal surface of the Petri dish, its lytic activity was preserved, and the bactericidal effect on the clinical strain of the causative agent of wound infection occurred.

Пример 2. В лабораторных условиях на белой лабораторной крысе при применении контактного воздействия нагретых металлических пластин смоделирована ожоговая рана II ст., площадью 200 мм2, для её инфицирования использовался тест-штамм S.aureus №906 с изученными фенотипическими свойствами, чувствительный к стафилококковому бактериофагу «++++». На 2, 3, 4 сутки инфицирования лабораторное животное на 60 мин помещали в камеру устройства управляемой влажной среды подключенного совместно к небулайзеру для реализации аэрозольного способа доставки специфического фага к возбудителю бактериальной инфекции в ране. Микробиологическое исследование раневого отделяемого и клинический осмотр раны производили на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 сутки инфицирования. На 1-2 сутки инфицирования: состояние краев ран – отек, гиперемия сильно выражены, из раны умеренное гнойное отделяемое, грануляций нет, эпителизации нет, из раны выделяется S.aureus №906. На 3-4 сутки инфицирования: состояние краев ран - отек, гиперемия умеренные, отделяемое скудное гнойное, эпителизация раны слабо выражена, из раны на 3 сутки выделяется S.aureus №906, на 4 сутки – роста нет. На 5-6 сутки инфицирования: состояние краев ран - отек, гиперемия отсутствуют, отделяемого нет, эпителизация раны краевая и очаговая, бактериологический посев дал отрицательный результат. На 7 сутки инфекционный процесс в ране полностью купирован, эпителизация раны краевая и очаговая активная практически на всей поверхности завершена. Example 2. Under laboratory conditions, on a white laboratory rat, using the contact effect of heated metal plates, a burn wound of the II degree, with an area of 200 mm2, was modeled, for its infection, the test strain S.aureus No. 906 with the studied phenotypic properties, sensitive to the staphylococcal bacteriophage " ++++". On the 2nd, 3rd, and 4th days of infection, the laboratory animal was placed for 60 minutes in the chamber of a controlled humid environment device connected jointly to a nebulizer to implement an aerosol method for delivering a specific phage to the causative agent of a bacterial infection in the wound. Microbiological examination of the wound discharge and clinical examination of the wound were performed on the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th days of infection. On the 1-2 day of infection: the condition of the edges of the wounds is edema, hyperemia is strongly pronounced, moderate purulent discharge from the wound, no granulations, no epithelialization, S. aureus No. 906 is released from the wound. On the 3rd-4th day of infection: the condition of the edges of the wounds is edema, moderate hyperemia, scanty purulent discharge, epithelization of the wound is poorly expressed, S. aureus No. 906 is released from the wound on the 3rd day, and there is no growth on the 4th day. On the 5th-6th day of infection: the condition of the edges of the wounds - edema, hyperemia are absent, there is no discharge, epithelialization of the wound is marginal and focal, bacteriological culture gave a negative result. On the 7th day, the infectious process in the wound was completely stopped, the epithelialization of the wound was marginal and focal active almost on the entire surface.

Проведенные сравнительные исследования позволяют говорить о следующих преимуществах заявляемого изобретения:The conducted comparative studies allow us to speak about the following advantages of the claimed invention:

1) в условиях управляемой влажной среды обеспечено максимальное присутствие и сохранение концентрации бактериофага, за счет контроля других физических факторов, которые могут повлиять на его биодоступность препарата не зависит от других биохимических процессов; исходная активность фагов способствует проявлению их бактерицидный эффект сразу после встречи с клеткой-мишенью;1) in a controlled humid environment, the maximum presence and preservation of the concentration of the bacteriophage is ensured, due to the control of other physical factors that may affect its bioavailability of the drug does not depend on other biochemical processes; the initial activity of phages contributes to the manifestation of their bactericidal effect immediately after meeting with the target cell;

2) физико-химические и биологические свойства литического бактериофага за время нахождения в управляемой влажной среде не изменяются, что обеспечивает транспорт фаговых частиц в патологический очаг в максимально активном состоянии; 2) the physicochemical and biological properties of the lytic bacteriophage do not change during the time spent in a controlled humid environment, which ensures the transport of phage particles to the pathological focus in the most active state;

3) использование управляемой влажной среды способствует стойкому положительному результату бактериофаготерапии, в том числе вызванных антибиотикорезистентными штаммами; 3) the use of a controlled humid environment contributes to a stable positive result of bacteriophage therapy, including those caused by antibiotic-resistant strains;

4) введение бактериофагов в условиях искусственной среды может совмещаться и с комплексной терапией, совместим с любыми лекарственными препаратами, не имеет противопоказаний в отношении возраста пациента;4) the introduction of bacteriophages in an artificial environment can be combined with complex therapy, compatible with any drugs, has no contraindications regarding the age of the patient;

5) данный способ доставки бактериофага реализуется неинвазивной технологией, что имеет положительный эффект у пациентов детского возраста, а также минимизирует риск развития внутрибольничных инфекционных осложнений вследствие нарушения цеклостности кожного покрова, слизистых.5) this method of bacteriophage delivery is implemented by non-invasive technology, which has a positive effect in pediatric patients, and also minimizes the risk of nosocomial infectious complications due to violation of the integrity of the skin and mucous membranes.

6) конструктивные особенности устройства для генерирования управляемой влажной среды позволяют изготавливать его компоненты с учетом импортозамещения.6) the design features of the device for generating a controlled humid environment make it possible to manufacture its components taking into account import substitution.

Способ доставки бактериофага к бактериальному возбудителю инфекции в ране, основанный на воздействии бактериофагом на этиологический агент инфекции в условиях управляемой влажной среды, отличается наличием возможности объективного контроля всех необходимых физических и биологических параметров среды; возможностью стандартизации использования фаговых препаратов; возможностью воздействовать на раневые поверхности различной площади; способностью предотвращать преждевременное подсыхание перевязочного материала, пропитанного жидким препаратом; возможностью сочетания местного воздействия и присутствия фага в воздушной среде (при соответствующей модификации рабочей камеры).The method of delivering a bacteriophage to a bacterial pathogen in a wound, based on the effect of a bacteriophage on the etiological agent of the infection in a controlled humid environment, is characterized by the possibility of objective control of all the necessary physical and biological parameters of the environment; the possibility of standardizing the use of phage preparations; the ability to act on wound surfaces of various areas; the ability to prevent premature drying of dressings impregnated with a liquid preparation; the possibility of combining local exposure and the presence of a phage in the air (with an appropriate modification of the working chamber).

Литература:Literature:

1. Valente L, Prazak J, Que YA, Cameron DR. Progress and pitfalls of bacteriophage therapy in critical care: A Concise Definitive Review. Crit Care Explor. 2021 Mar 8;3(3):e0351.1. Valente L, Prazak J, Que YA, Cameron DR. Progress and pitfalls of bacteriophage therapy in critical care: A Concise Definitive Review. Crit Care Explorer. 2021 Mar 8;3(3):e0351.

2. Liu D, Van Belleghem JD, de Vries CR, Burgener E et al. The safety and toxicity of phage therapy: a review of animal and clinical studies. Viruses. 2021 Jun 29;13(7):1268.2. Liu D, Van Belleghem JD, de Vries CR, Burgener E et al. The safety and toxicity of phage therapy: a review of animal and clinical studies. Viruses. 2021 Jun 29;13(7):1268.

3. Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике. Федеральные клинические рекомендации. - Москва, 2014. – 39 с.3. Rational use of bacteriophages in medical and anti-epidemic practice. Federal clinical guidelines. - Moscow, 2014. - 39 p.

4. Костюкевич О.И. Применение бактериофагов в клинической практике: эпоха Возрождения // РМЖ. 2015. № 21. С. 1258–1262.4. Kostyukevich O.I. The use of bacteriophages in clinical practice: the Renaissance // BC. 2015. No. 21. S. 1258–1262.

5. Gelaman, Yerushalmy O, Alkalay-Oren S, Chani R et al. Clinical Phage Microbiology: a suggested framework and recommendations for the in-vitro matching steps of phage therapy. Lancet Microbe. 2021; 10.1016/S2666-5247(21)00127-0.5. Gelaman, Yerushalmy O, Alkalay-Oren S, Chani R et al. Clinical Phage Microbiology: a suggested framework and recommendations for the in-vitro matching steps of phage therapy. Lancet Microbe. 2021; 10.1016/S2666-5247(21)00127-0.

6. Sulakvelidze A., Alavidze Z., Morris J.G.Jr. Bacteriophage therapy // Antimicrobal Agents and Chemotherapy. 2001. Vol. 45. No. 3. P. 649–659.6. Sulakvelidze A., Alavidze Z., Morris J.G.Jr. Bacteriophage therapy // Antimicrobal Agents and Chemotherapy. 2001 Vol. 45. No. 3. P. 649–659.

7. Sillankorva S.M., Oliveira H., Azeredo J. Bacteriophages and their role in food safety // Int. J. Microbiol. 2012. 863945. 10.1155/2012/863945.7. Sillankorva S.M., Oliveira H., Azeredo J. Bacteriophages and their role in food safety // Int. J. Microbiol. 2012. 863945. 10.1155/2012/863945.

8. Housby J.N., Mann N.H Phage therapy // Drug Discov. Today. 2009. Vol. 14. Р. 536–540. 10.1016/j.drudis.2009.03.006.8. Housby J.N., Mann N.H Phage therapy // Drug Discov. today. 2009 Vol. 14. R. 536-540. 10.1016/j.drudis.2009.03.006.

9. Асланов, Б.И. Бактериофаги - эффективные антибактериальные средства в условиях глобальной устойчивости к антибиотикам / Б.И. Асланов // Медицинский Совет. – 2015. - №(13). – С. 106-111. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2015-13-106-1119. Aslanov, B.I. Bacteriophages are effective antibacterial agents in the context of global antibiotic resistance / B.I. Aslanov // Medical Council. - 2015. - No. (13). - S. 106-111. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2015-13-106-111

10. Додова, Е.Г. Постантибиотиковая эра: бактериофаги как лечебная стратегия / E.Г. Додова, Е.А. Горбунова, И.А. Аполихина // Медицинский вестник. - 2015. - №1. - С. 49-5310. Dodova E.G. Post-antibiotic era: bacteriophages as a treatment strategy / E.G. Dodova, E.A. Gorbunova, I.A. Apolikhina // Medical Bulletin. - 2015. - No. 1. - pp. 49-53

11. Бактериофаги. Общая фармакопейная статья. ОФС.1.7.1.0002.15. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII издание. Том II.11. Bacteriophages. General pharmacopoeial article. OFS.1.7.1.0002.15. State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIII edition. Volume II.

12. Патент на полезную модель № RU 147611 от 11.06.2014 "Устройство для лечения ран в условиях влажной среды".12. Utility model patent No. RU 147611 dated 06/11/2014 "Device for treating wounds in a humid environment".

Claims (1)

Способ доставки бактериофага к бактериальному возбудителю инфекции в ране, включающий выбор бактериофага с литической активностью «++++» для выделенного возбудителя бактериальной инфекции, отличающийся тем, что используют устройство для формирования в его камере влажной среды заданной температуры и влажности, в камере выполнено отверстие с герметично фиксированным в нем патрубком, внутренний диаметр которого соответствует внешним размерам загубника компрессорного небулайзера; в рабочую камеру устройства помещают объект с раневой поверхностью; бактериофаг в объеме 6 мл заливают в емкость для лекарственных средств компрессорного небулайзера; загубник компрессорного небулайзера вставляют в патрубок устройства; устанавливают параметры устройства на значениях температуры 36°С и влажности 75%; включают компрессорный небулайзер на 60 минут.A method for delivering a bacteriophage to a bacterial pathogen in a wound, including the selection of a bacteriophage with lytic activity "++++" for the isolated pathogen of a bacterial infection, characterized in that a device is used to form a humid environment of a given temperature and humidity in its chamber, a hole is made in the chamber with a pipe hermetically fixed in it, the inner diameter of which corresponds to the outer dimensions of the mouthpiece of the compressor nebulizer; an object with a wound surface is placed in the working chamber of the device; bacteriophage in a volume of 6 ml is poured into a container for medicines of a compressor nebulizer; the mouthpiece of the compressor nebulizer is inserted into the nozzle of the device; set the parameters of the device at a temperature of 36°C and a humidity of 75%; include a compressor nebulizer for 60 minutes.
RU2021129102A 2021-10-06 Method for delivery of a bacteriophage to the bacterial infectious agent in a wound RU2782645C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2782645C1 true RU2782645C1 (en) 2022-10-31

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040177447A1 (en) * 2003-03-10 2004-09-16 Love Tommy L. System for isolating a patient from a surrounding environment
CN100340818C (en) * 2001-12-21 2007-10-03 空间空气有限公司 Mobile device for aeraulic isolation including air-diffusing chamber with variable geometry against airborne contaminant spread
RU183680U1 (en) * 2017-11-21 2018-10-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) A device for treating burns in a controlled wet environment
RU2707505C1 (en) * 2019-09-17 2019-11-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) Method of treating bacterial respiratory infections
RU2021120556A (en) * 2021-07-13 2023-01-13 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) Method for the treatment or prevention of recurrence of nosocomial pneumonia

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100340818C (en) * 2001-12-21 2007-10-03 空间空气有限公司 Mobile device for aeraulic isolation including air-diffusing chamber with variable geometry against airborne contaminant spread
US20040177447A1 (en) * 2003-03-10 2004-09-16 Love Tommy L. System for isolating a patient from a surrounding environment
RU183680U1 (en) * 2017-11-21 2018-10-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) A device for treating burns in a controlled wet environment
RU2707505C1 (en) * 2019-09-17 2019-11-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) Method of treating bacterial respiratory infections
RU2021120556A (en) * 2021-07-13 2023-01-13 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) Method for the treatment or prevention of recurrence of nosocomial pneumonia

Similar Documents

Publication Publication Date Title
VATNIKOV et al. Antimicrobial activity of Hypericum perforatum L.
Daeschlein et al. In vitro antibacterial activity of Lucilia sericata maggot secretions
RU2654596C2 (en) Compositions comprising cocktails of antibacterial phages and uses thereof
Milho et al. Antimicrobial assessment of phage therapy using a porcine model of biofilm infection
CN109331219A (en) A kind of chitosan liquid dressing
Zhang et al. Nano-silver modified porcine small intestinal submucosa for the treatment of infected partial-thickness burn wounds
WO2018162566A1 (en) Phage therapy
RU2455355C1 (en) Pseudomonas aeruginosa BACTERIOPHAGE STRAIN USED AS BASE FOR PREPARING ASEPTIC FOR P AERUGINOSA
CN111481498A (en) Antibacterial gel for regulating microecological balance of female vagina and preparation method thereof
CN105169455A (en) External medical dressing for first aid of burns and preparation method thereof
Loc-Carrillo et al. 13 Phage Therapy of Wounds and Related Purulent Infections
RU2782645C1 (en) Method for delivery of a bacteriophage to the bacterial infectious agent in a wound
Li et al. Topical application of Lactobacilli successfully eradicates Pseudomonas aeruginosa biofilms and promotes wound healing in chronic wounds
CN109200326A (en) Dressing and bandage for wound healing
CN110917339B (en) Lysostaphin gel and application thereof in MRSA (tissue-specific respiratory tract infection) wound surface
Hampton How and when to use antimicrobial dressings
Cazander et al. Maggot therapy for wound healing: clinical relevance, mechanisms of action and future prospects
Chanishvili et al. Early Therapeutic and Prophylactic Uses of Bacteriophages
RU2814059C1 (en) Method of producing biocomposite materials with regenerative and antiseptic properties based on bacterial cellulose hydrogels
RU2808830C1 (en) BACTERIOPHAGE STRAIN PSEUDOMONAS PHAGE Ka2 FOR PREVENTION AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES CAUSED BY PSEUDOMONAS AERUGINOSA
CN116114711B (en) Indoor environment microorganism cleaning agent and application thereof
RU2368382C2 (en) Method of treatment of purulo-necrotic wounds in necrobacillosis in reindeers
RU2455997C2 (en) Method of treating infected burn wounds of iiia degree
RU2802662C1 (en) Method for pseudomonas aeruginosa biofilm destruction by a combination of ozone with hydrogen peroxide
Ravensdale et al. Investigations into methods to improve the antibacterial activity of Acticoat