הפאגים הם וירוסים שהם בקטריופאגים המתמחים להדביק רק מעי Escherichia coli בקטריה (קוליפאגים). ישנם 7 מינים ידועים שונים, המיועדים ל- T1 עד T7, מהם המאפיינים השווים אפילו בין המינים המוזרים לפי תכונות משותפות מסוימות. בגוף מוכרים בדרך כלל פאגי T על ידי ה- המערכת החיסונית; מחוץ לגוף, הם מכוונים לייצר מסוימים אנזימים ולמטרות אחרות.
מהם פאגי T?
שלבי T הם בין וירוסים המתמחים בהתקפה בקטריה ולכן נקראים מקרופאגים או פשוט פאג'ים. כל סוג של פאג'ים מתמחה בהדבקת חיידק ספציפי. פאגי ה- T הזנביים (ה- T נגזר מ'זנב 'האנגלי) מכוונים להדבקת חיידק המעי Escherichia coli. 7 שלבי ה- T הידועים, המיועדים T1 ל- T7, שייכים לשלוש המשפחות סיפובירוסים (T1, T5), podoviruses (T3, T7) ו- myoviruses (T2, T4, T6). שלבי ה- T המספרים הזוגיים והמוזרים מאופיינים כל אחד בכמה מאפיינים נפוצים. שלבי T מאופיינים במבנה מורכב. המרכיבים העיקריים הם לוח הבסיס, מכשיר ההזרקה ו ראש. על לוח הבסיס יש מה שמכונה קוצים, איתם הפאג יכול להיצמד לדופן החיידק ולנקב אותו. מנגנון ההזרקה מורכב מצינור כיווץ דרכו ה- DNA של הפאג 'נורה' לחיידק הקולי. הדנ"א הדו-גדילי ממוקם ב ראש של הפאג T, ולאחר העגינה עם החיידק, הוא מועבר דרך הצינור המכווץ של מכשיר ההזרקה אל פנים חיידק הקולי. לאחר התרחשות ההדבקה, כבר אין צורך בחלקים של הפאג T שנותרו בחלקה החיצוני של המעטפה וניתקים שוב מדופן החיידק.
התרחשות, תפוצה ומאפיינים
פאגי T, כמו פאגים אחרים, נמצאים בדרך כלל היכן בקטריה נמצאים גם כן. בביוב ובמים עומדים, שבהם בדרך כלל קיים קשר גדול מאוד ומובחן של חיידקים, בקטריופאגים מתרחשים גם בצורות שופעות ומבדלות באותה מידה. תנאים דומים אף נמצאים באוקיאנוסים המופיעים בצורה נקייה במיוחד. בגוף האדם ניתן למצוא פאגי T בעיקר במקומות שהתיישבו על ידי חיידקי קולי. אצל אנשים בריאים עם שלם המערכת החיסונית, זה בעיקר ה מערכת עיכול. שלבי T שטועים לזרם הדם מוכרים על ידי המערכת החיסונית ומפעילים תגובה חיסונית שמובילה להרס הפאג'ים. כמעט ואין סכנה ישירה לזיהום בפאגי T, מכיוון שהם אינם מחלה חיידקים בזכות עצמם. עם הגנה חיסונית חלשה בהתאם, ניתן רק להעלות על הדעת כי פאגי T גורמים לדילול רגיש של חיידקי הקולי בתוך פלורת מעיים. ניתן לייבש בהקפאה את פאגי T המשמשים למטרות טיפוליות מבלי לאבד את תכונותיהם הפיזיולוגיות.
חשיבות ותפקוד
פאגי T, היכולים להדביק אך ורק חיידקי קולי, ממלאים תפקיד קטן בלבד בגוף האדם. עם זאת, שימוש ממוקד נגד חיידקי קולי פתוגניים מחוץ לאזור מערכת עיכול יהיה מתקבל על הדעת. בניגוד אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה, בעלי השפעה רחבה על הספקטרום, כלומר הם גם הורסים מספר רב של חיידקים מועילים, פאגי T, כמו פאגים אחרים, פועלים באופן ספציפי וסלקטיבי לחלוטין כנגד זנים מסוימים של חיידקים. עם זאת, פאג ' תרפיה כפוף לתקנות מחמירות בגרמניה, אם כי זו יכולה להיות חלופה מצוינת אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה במקרים רבים. הבעיה של היווצרות התנגדות קיימת גם עם T-phages, אך באותה מהירות ניתן לבטל על ידי גזעים חדשים של מקרופאגים ששונו. פאג ' תרפיה התפתחה במיוחד במדינות ברית המועצות לשעבר, שג'ורג'יה הייתה בהן שחקנית מרכזית. כמה קבוצות מחקר מערביות מנסות לגדול פאגים יעילים גם כנגד עמידים לרבים חיידקים. לעתים קרובות מטפחים פאגי T לייצור אנזימים בחיידקי קולי על מנת להשיג כמויות גדולות יותר של אנזימים הדרושים למטרות ביולוגיה מולקולרית. אלו הם אנזימים כמו T4 DNA ליגז, T7 RNA פולימראז ועוד כמה. היכולת של מה שנקרא פאגי T ממוזגים לשלב את ה- DNA שלהם ב- DNA חיידקי (ליזוגניה), במקום שכפול בלתי מרוסן של ה- DNA שלהם, יכולה לשמש גם גֵן וקטור לביצוע מניפולציות גנטיות ממוקדות להחלפת גנים פגומים וגורמים למחלות או חלקי גנים בגנים שלמים או פיסות DNA.
מחלות והפרעות
פאגי T אינם מהווים סכנה ישירה לבני אדם. בעקיפין, פאגי T עלולים להפוך לבעיה אם הם יצליחו לתקוף ולהקטין חיידקי קולי באזור פלורת מעיים מבלי להבחין במערכת החיסון. פאגי T ופאגים אחרים אמורים לתמוך במערכת החיסון במטרה להשמיד חיידקים שקשה להילחם בהם ואולי גם עמידים רב. מבקרי הפאג תרפיה נאמר כי הטיפול יכול לשמש רק על ידי רופאים עם הכשרה נוספת המתאימה וכי יש ליצור תחילה תרבית חיידקים ליישום ממוקד על מנת להיות בטוח שהפאג "הנכון" נבחר לחיידק "הנכון". לעומת זאת, ספקטרום רחב אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה יהיה זמין באופן מיידי. עם זאת, הטענה העיקרית נגד טיפול בפאגים המובעת על ידי המבקרים היא החשש שהפאגה עשוי להשתנות בה גנטיקה באמצעות מוטציות או באמצעות בלתי נשלט גֵן להחליף עם החיידק המארח בצורה כזו שהפאג 'עלול לאבד את תכונותיו הפגוציטיות ולהשתנות לנגיף פתוגני בלתי נשלט. במהלך קר מלחמה, הרפואה המערבית הסתמכה כמעט אך ורק על אנטיביוטיקה כדי להדוף חיידקים מדבקים, בעוד שמדינות רוסיה וברית המועצות - ובמיוחד גרוזיה - טיפחו טיפול בפאגים. כיום ישנם סימנים להכרה בכך ששני הטיפולים נושאים יתרונות ספציפיים וסיכונים שיש לשקול לפני השימוש.
