Bakteriofager Kan Minska Skadan Orsakat av Fracking, En Ömtvistad Praxis

Biotech För Att Begränsa Fossilbränsleförorening

Den ökade produktionen av skifferolja och -gas i USA har varit en stor förändring i den globala energilandskapsbilden. Den har ensam återställt den minskning av USA:s produktion, eftersom konventionella olje- och gasfält började minska på 1970-talet.

Källa: EIA

Skifferoljeproduktion medför också en enorm vattenkonsumtion, med 1,3 miljarder fat vatten som används för produktion av brunnar, samt en årlig volym av 1,6 miljarder fat producerat vatten.

Detta producerade vatten (PW) är den huvudsakliga miljöavfallet från skifferindustrin (bortsett från koldioxid- och metanutsläpp). Det innehåller joner (salter) samt flyktiga organiska föreningar (VOC), kolväten och andra organiska föreningar, vilket skapar en mycket komplex kemisk blandning. Denna blandning är också en perfekt miljö för bakterier.

För närvarande bearbetas PW ofta och injiceras på nytt i oljebrunnar för att hjälpa till att upprätthålla trycket i skifferoljefyndigheten. Problemet är att bakterieproliferationen kan orsaka många problem, från korrosion av rör genom Pseudomonas aeruginosa som oxiderar järn till Bacillus megaterium som bryter ner kolväten, som är målet med skifferoljeutvinning.

För att lösa detta saneras PW med hjälp av många metoder, inklusive oxiderande medel (ozon, permanganat och väteperoxid) eller glutaraldehyd, hypoklorit, peretsyra och andra biocider; alla dessa ämnen är energikrävande att producera och kan vara förorenande i sig.

Värre är att bakterierna snabbt anpassar sig till dem, vilket kräver allt högre koncentrationer för att upprätthålla effektiviteten. Detta liknar uppkomsten av antibiotikaresistens på sjukhus.

En ny typ av bakteriedödare, en grupp av virus som kallas bakteriofager, kunde utnyttjas för att lösa problemet.

(vi diskuterade bakteriofager i sammanhanget av antibiotikaresistens och terapi i “Skapande av Levande Antibiotika: BiomX vs Armata”)

Bakteriofager Mot Bakterier

Bakteriofager är virus som specialiserat sig på att infektera bakterier och är ofarliga för andra levande organismer. De förökar sig genom att injicera sitt genetiska material i bakterierna, vilket tvingar dem att producera fler bakteriofager.

De fungerar genom ett system av ‘lås och nyckel’, som främst beror på interaktionen mellan fagen och receptorer som finns på bakteriecellens yta. Detta innebär att de flesta bakteriofager är ultra-specialiserade, ofta riktade mot endast en art av bakterier.

Eftersom bakteriofager i sig själva är “levande”, kan de co-evolvera med bakterierna och anpassa sig till de flesta resistenser som skulle uppstå när man använder kemikalier eller antibiotika.

Källa: Britannica

Bakteriofager är också kända för att fungera även i fientliga miljöer, som saltvatten, hög temperatur eller extrem pH. Så de kan vara ett perfekt alternativ för att döda bakterier i skifferproducerat vatten.

Bakteriofager För Att Rengöra Avloppsvatten

Forskare vid University of Texas och Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña i Dominikanska republiken har undersökt potentialen för bakteriofager mot Pseudomonas aeruginosa och Bacillus megaterium. De två bakterierna valdes för deras bidrag till problem i skiffervattenbearbetning och för den kommersiella tillgängligheten av bakteriofager som riktar sig mot dem.

Forskarna visade att i närvaro av fager, P. aeruginosa misslyckades med att föröka sig i avloppsvattnet. För B megaterium, en blandning av 2 fagarter kallad Slash och Palmer har visat sig vara mer effektiv än en enskild fagbehandling för att eliminera bakterierna.

Framtida Framsteg Med Bakteriofager

För att denna lösning ska bli mer allmänt accepterad, behövs massproduktion av fagerna och protokoll för att införa dem i skifferavloppsvattenbearbetning.

En annan begränsning är att varje bakteriofag är mycket specifik för en bakterieart, så att rikta in sig på andra bakterier kräver en större fagbank och fler kommersiellt tillgängliga fager än vad som finns tillgängligt för närvarande.

I vilket fall som helst, detta visar potentialen för ett biologiskt alternativ för att bearbeta skifferproducerat vatten, vilket kraftigt minskar behovet av förorenande och energikrävande kemisk behandling.

Bakteriofager Företag

Många företag arbetar med bakteriofagteknologi, men endast ett fåtal är noterade på börsen. De flesta är fokuserade på terapeutiska tillämpningar, eftersom dessa tenderar att vara en mycket mer lönsam marknad, även om de också är en marknad som omfattas av mycket strängare regler.

Källa: Pharmaceutical Technology

1. BiomX

BiomX är ett bakteriofagföretag som fokuserar på att behandla antibiotikaresistenta infektioner relaterade till cystisk fibros och Staphylococcus aureus-infektioner i diabetisk fotosteomyelit (DFO).

Det finns 17 000 cystisk fibros-patienter i USA och Västeuropa med kroniska PsA-infektioner, vilket skapar en potentiell kommersiell möjlighet på 1,6 miljarder dollar globalt.

DFO är orsaken till de flesta av 160 000 underbenamputeringar hos diabetiska patienter årligen i USA, vilket skapar en potentiell kommersiell möjlighet på 2 miljarder dollar globalt.

Källa: Biomx

I mars 2024 gick det sammans med sin konkurrent Adaptive Phage Therapeutics, vilket gav det 2 produkter i fas II av kliniska prövningar, med resultat förväntade 2025.

Källa: Biomx

De första kliniska resultaten har varit lovande, inklusive penetration av biofilmer (det viktigaste problemet i DFO-behandlingsmisslyckanden) och en god säkerhetsprofil, samt ingen utveckling av resistens hos bakterierna.

BiomX undersöker också behandling för hudinfektioner (atopisk dermatit), med forskning fortfarande i preklinisk fas.

2. PHAXIAM Therapeutics (PHXM.PA)

Frankrike-baserade Phaxiam är resultatet av sammanslagningen i juni 2023 av fagfokuserade företag Pherecydes Pharma och Erytech Pharma.

Företagets pipeline är fokuserad på bakterier som också måltavlas av BiomX, Staphylococcus aureus och Pseudomonas aeruginosa, samt Escherichia coli.

De flesta av fas 2-kliniska prövningar förväntas lanseras 2025.

Källa: Phaxiam

Företagets FoU-pipeline verkar lovande, men den minskande aktiekursen under de senaste åren indikerar investerares oro över dess finansiella stabilitet. I april 2024 meddelade det att det har en kassa som räcker till och med september 2024 och “granskar alternativ för att ytterligare förlänga kassan”.