Bakteriofagi, jako wirusy bakteryjne, są powszechnie uważane za niezdolne do oddziaływań z komórkami ssaków. Doniesienia na temat takich interakcji są niezwykle rzadkie, zaś powstałe prace pochodzą z lat dość odległych i nie były kontynuowane. Wobec dramatycznie narastającego problemu antybiotykooporności bakterii znacznie wzrasta zainteresowanie bakteriofagami. Mogą one stanowić potencjalną alternatywę dla antybiotyków w leczeniu zakażeń bakteryjnych. Co więcej, naturalny kontakt człowieka (i innych ssaków) z bakteriofagami jest zjawiskiem, którego praktyczne znaczenie wymaga dopiero dalszych badań. W niniejszej pracy wykorzystano doświadczalne modele zwierzęce nowotworów, mikroskopię konfokalną i mikroskopię elektronową oraz bezpośrednie metody wiązania bakteriofagów z komórkami celem oceny zdolności bakteriofagów do bezpośrednich oddziaływań z komórkami ssaków (w szczególności z komórkami nowotworowymi), oraz do wpływania na proces rozwoju i przerzutowania nowotworów. Wykazano zdolność bakteriofaga T4 do wiązania się z komórkami prawidłowymi oraz nowotworowymi ssaków. Wyselekcjonowano mutanta bakteriofaga T4: HAP1 zdolnego do silniejszego wiązania in vitro z komórkami czerniaka. Wykazano działanie antynowotworowe bakteriofaga T4 oraz HAP1 w modelach mysiego czerniaka B16 oraz mysiego raka płuc LLC, zarówno w guzie pierwotnym jak i przerzutach eksperymentalnych. Porównanie aktywności obu fagów pozwoliło na wykazanie wyraźnie silniejszej aktywności bakteriofaga HAP1. Przedstawiono opis kinetyki ich działania antynowotworowego (zależność od dawki, drogi i schematu podania), oraz wstępny opis efektu terapii skojarzonej bakteriofag + cytostatyk. Dokonano oceny roli pozostałości bakteryjnych (szczególnie lipopolisacharydu) w obserwowanej aktywności preparatów bakteriofagowych in vitro, wykazując, że nie mają one działania przeciwnowotworowego, a nawet mogą mieć działanie stymulujące procesy nowotworowe. Porównano skuteczność i bezpieczeństwo stosowania lizatów i oczyszczonych preparatów fagowych oraz ich działanie po podaniu dootrzewnowym oraz per os. Zaproponowano mechanizm molekularny powyższych oddziaływań oparty o interakcje motywu KGD w białku kapsydu bakteriofagowego z intergrynami z grupy beta3 komórek. Wykazano zahamowanie interakcji bakteriofagów z komórkami przez czynniki blokujące integryny z grupy β3 (specyficzne przeciwciała, krótkie ligandy oligopeptydowe). Wykryto mutację w genomie HAP1, różniącą go od macierzystego szczepu T4: uszkodzenie genu kodującego białko kapsydowe Hoc (mutacja typu non-sens). Potwierdzono przewidywany efekt fenotypowy w badaniu morfologii kapsydu faga HAP1: mikroskopia elektronowa oraz pomiar rozproszenia światła przez cząstki fagowe (brak białka Hoc w kapsydzie mutanta HAP1). Porównano czas usuwania z organizmu fagów T4 i HAP1, ich czas krążenia we krwi oraz zdolność do kumulacji w tkankach mysich.
ktoskogoznasz