Maaaring Bawasan ng Bakteriophage ang Pinsalang Dulot ng Fracking, Isang Kilalang Nakakabahaging Praktis

Biotech Upang Limitahan ang Polusyon ng Fossil Fuel

Ang pagtaas ng produksyon ng shale oil at gas sa US ay nagdulot ng malaking pagbabago sa pandaigdigang tanawin ng enerhiya. Ito ay nagbalik ng pagbaba ng produksyon ng US, dahil nagsimulang bumaba ang produksyon ng tradisyunal na mga patubig ng langis at gas noong 1970s.

Pinagmulan: EIA

Ang produksyon ng shale oil ay may kasamang napakalaking konsumo ng tubig, na may 1.3 bilyong bariles ng tubig na ginagamit para sa pagsigla ng mga balon ng produksyon, pati na rin isang taunang dami ng produced water (PW) na 1.6 bilyong bariles.

Ang produced water (PW) ay ang pangunahing pangkapaligirang basura ng industriya ng shale (hindi isinasama ang carbon at methane emissions). Naglalaman ito ng mga ion (asin) pati na rin ng volatile organic compounds (VOCs), hydrocarbons, at iba pang organic compounds, na bumubuo ng napaka-komplikadong halo ng kemikal. Ang halo na ito ay perpektong kapaligiran para sa pagdami ng bakterya.

Sa kasalukuyan, madalas na pinoproseso at muling ini-inject ang PW sa mga balon ng langis upang makatulong sa pagpapanatili ng presyon sa deposito ng shale oil. Ang problema ay ang pagdami ng bakterya ay maaaring magdulot ng maraming isyu, mula sa corrosion ng tubo dulot ng Pseudomonas aeruginosa na nag-oxidize ng bakal hanggang sa Bacillus megaterium na nagde-decompose ng hydrocarbons, na siyang layunin ng pagkuha ng shale oil.

Upang malutas ito, nililinis ang PW gamit ang maraming pamamaraan, kabilang ang mga oxidizing agents (ozone, permanganate, at hydrogen peroxide) o glutaraldehyde, hypochlorite, peracetic acid, at iba pang biocides; ang lahat ng mga compound na ito ay gumagastos ng maraming enerhiya upang gawin at maaaring mapahamak din mismo.

Mas masama pa, mabilis na nag-e-evolve ang mga bakterya upang makaangkop sa mga ito, kaya’t nangangailangan ng lalong mataas na konsentrasyon upang mapanatili ang bisa. Katulad ito ng pag-usbong ng antibiotic resistance sa mga ospital.

Isang bagong uri ng pamatay-bakterya, isang klase ng virus na tinatawag na bacteriophage, ang maaaring magamit upang lutasin ang problema.

(tinalakay namin ang mga bacteriophage sa konteksto ng antibiotic resistance at therapy sa “Paglikha ng Mga Buhay na Antibiotiko: BiomX vs Armata (PHGE ) ”)

Bakteriophage Laban sa Bakterya

Ang mga bacteriophage ay mga virus na espesyal na nag-iinfect ng bakterya at hindi nakasasama sa ibang anyo ng buhay. Nagmumultiply sila sa pamamagitan ng pag-inject ng kanilang genetic material sa bakterya, na pinipilit itong gumawa ng mas maraming bacteriophage.

Gumagana sila sa pamamagitan ng sistemang ‘lock and key’, pangunahing nakadepende sa interaksyon ng phage sa mga receptor na matatagpuan sa ibabaw ng selula ng bakterya. Ibig sabihin, karamihan sa mga bacteriophage ay ultra-specialized, madalas na target lamang ang isang species ng bakterya.

Dahil ang mga bacteriophage ay “buhay” din, maaari silang mag-co‑evolve kasama ang bakterya at makaangkop sa karamihan ng resistensya na lilitaw kapag gumagamit ng kemikal o antibiotics.

Pinagmulan: Britannica

Ang mga bacteriophage ay kilala ring gumagana kahit sa mapanganib na kapaligiran, tulad ng maalat na tubig, mataas na temperatura, o ekstremong pH. Kaya maaaring ito ay perpektong opsyon para patayin ang bakterya sa shale‑produced water.

Bakteriophage para Linisin ang Basurang Tubig

Sinuri ng mga mananaliksik sa University of Texas at Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña sa Dominican Republic ang potensyal ng mga bacteriophage laban sa Pseudomonas aeruginosa at Bacillus megaterium. Ang dalawang bakterya ay pinili dahil sa kanilang kontribusyon sa mga problema sa pagproseso ng tubig ng shale at dahil sa komersyal na availability ng mga bacteriophage na tumatarget sa kanila.

Ipinakita ng mga mananaliksik na sa presensya ng mga phage, nabigong magparami ang P. aeruginosa sa wastewater. Para sa B. megaterium, ang halo ng 2 species ng phage na tinatawag na Slash at Palmer ay napatunayang mas epektibo kaysa sa isang solong phage treatment para alisin ang bakterya.

Kamalayang Hinaharap ng Bakteriophage

Upang mas malawak na magamit ang solusyong ito, kinakailangan ang mass production ng mga phage at protocol para isama ang mga ito sa pagproseso ng shale wastewater.

Isa pang limitasyon ay ang bawat bacteriophage ay napaka‑specific sa isang species ng bakterya, kaya ang pagtutok sa ibang bakterya ay mangangailangan ng mas malaking phage bank at mas maraming komersyal na magagamit na phage kaysa sa kasalukuyang meron.

Sa anumang kaso, pinapatunayan nito ang potensyal para sa isang biological na opsyon sa pagproseso ng shale‑produced water, na lubos na nagpapababa ng pangangailangan para sa mapang‑polusyon at energy‑intensive na chemical treatment.

Mga Kumpanya ng Bakteriophage

Maraming kumpanya ang nagtatrabaho sa teknolohiyang bacteriophage, ngunit iilan lamang ang publicly traded. Karamihan ay nakatuon sa therapeutic applications, dahil ito ay mas kumikitang merkado, bagaman ito rin ay humaharap sa mas mahigpit na regulasyon.

Pinagmulan: Pharmaceutical Technology

1.  BiomX

Ang BiomX ay isang kumpanya ng bacteriophage na nakatuon sa paggamot ng antibiotic‑resistant infections na may kaugnayan sa cystic fibrosis at Staphylococcus aureus infections sa diabetic foot osteomyelitis (DFO).

Mayroong 17,000 na pasyente ng cystic fibrosis sa US at Western Europe na may chronic PsA infections, na lumilikha ng potensyal na komersyal na oportunidad na $1.6 bilyon sa buong mundo.

Ang DFO ang sanhi ng karamihan sa 160K na amputasyon ng lower limb sa mga diabetic patient taun‑taon sa US, na lumilikha ng potensyal na komersyal na oportunidad na $2 bilyon sa buong mundo.

Pinagmulan: Biomx

Noong Marso 2024, ito nag‑merge sa kanyang kakompetensyang Adaptive Phage Therapeutics, na nagbigay dito ng 2 produkto sa phase II ng clinical trials, na inaasahang magbibigay ng resulta sa 2025.

Pinagmulan: Biomx

Ang mga paunang klinikal na resulta ay magagandang pangako, kabilang ang penetration ng biofilms (ang pangunahing problema sa DFO treatment failures) at isang magandang safety profile, pati na rin walang pag‑develop ng resistensya ng bakterya.

Ang BiomX ay naghahanap din ng paggamot para sa skin infections (atopic dermatitis), na ang pananaliksik ay nasa pre‑clinical stage pa.

2. PHAXIAM Therapeutics (PHXM.PA)

Ang Phaxiam na nakabase sa France ay resulta ng merger noong Hunyo 2023 ng mga kumpanyang nakatutok sa phage na Pherecydes Pharma at Erytech Pharma .

Ang pipeline ng kumpanya ay nakatuon sa bakterya na tinatarget din ng BiomX, Staphylococcus aureus, at Pseudomonas aeruginosa, pati na rin ang Escherichia coli.

Karamihan sa mga phase 2 clinical trials ay inaasahang ilulunsad sa 2025.

Pinagmulan: Phaxiam

Ang R&D pipeline ng kumpanya ay mukhang promising, ngunit ang pagbaba ng presyo ng stock sa mga nakaraang taon ay nagpapahiwatig ng pag-aalala ng mga mamumuhunan hinggil sa pinansyal na katatagan nito. Noong Abril 2024, inanunsyo nitong may cash runway lamang hanggang Setyembre 2024, at “Nagsusuri ng mga opsyon upang higit pang pahabain ang cash runway”.