Bacteriophage therapy for challenging bacterial infections: achievements, limitations and prospects for future clinical use by veterinary dermatologists

Vet Dermatol. 2021 Dec;32(6):587-e158. doi: 10.1111/vde.12958. Epub 2021 Apr 18.

Abstract

Background: Bacteriophages were discovered just over 100 years ago and have been used to treat bacterial infections in animals since the 1920s. The antimicrobial resistance crisis has led to a new surge of interest in the use of bacteriophage therapy as an alternative or supplement to antimicrobial therapy in humans and other animals.

Objectives: To describe the nature of bacteriophages and provide a critical review and update on the clinical use of bacteriophages in the treatment of challenging bacterial infections, with an emphasis on companion animal veterinary applications.

Methods and materials: The scientific literature on the subject was critically evaluated. Findings from the most pertinent papers have been presented in summary form and critiqued.

Results: Over the last 20 years there has been a considerable increase in the volume and quality of publications dealing with bacteriophage therapy. Some recent papers build on excellent work published in the 1980s and describe promising veterinary applications. Challenges related particularly to the registration and approval of phage remedies will need to be overcome before phage therapy can become a mainstream tool for use in veterinary settings. Considerably more research, particularly controlled clinical trials, needs to be done.

Conclusions and clinical importance: Bacteriophage therapy is one of the most promising approaches to tackling the looming antimicrobial resistance crisis, yet substantial regulatory challenges will need to be overcome before it enters widespread use. Phage therapy also may, in the future, improve the management of challenging bacterial infections that are not necessarily multidrug-resistant.

Contexte: Les bactériophages ont été découverts il y a 100 ans et ont été utilisés pour traiter les infections bactériennes chez l’animal depuis les années 1920. La crise des résistances bactériennes a menée à un nouvel intérêt pour l’utilisation des bactériophages en tant qu’alternative ou supplément thérapeutique aux antimicrobiens chez l’homme et les autres animaux.

Objectifs: Décrire la nature des bactériophages et fournir une revue critique et mise à jour sur l’utilisation clinique de bactériophages dans le traitement des infections bactériennes résistantes avec une emphase sur l’application vétérinaire chez l’animal de compagnie. MATÉRIELS ET MÉTHODES: La littérature scientifique sur le sujet a été évaluée. Les données des articles les plus pertinents ont été présentées sous forme de résumé et critiqués. RÉSULTATS: Sur les 20 dernières années, il y a eu une augmentation considérable du volume et de la qualité des publications concernant le traitement aux bactériophages. Certains articles récents se sont basés sur les données publiées dans les années 1980 et décrivent des applications vétérinaires prometteuses. Les difficultés sont principalement liées à l’enregistrement et à l’autorisation des phages qui devront être surpassés avant que le traitement ne devienne un outil en médecine vétérinaire. Considérablement plus de recherche, particulièrement des tests cliniques contrôlés, doivent être faits.

Conclusions et importance clinique: Le traitement avec bactériophages est une des approches les plus prometteuses pour s’attaquer à l’imminente crise antimicrobienne alors que des défis de régulation importants seront nécessaires à surmonter avant que son utilisation ne se généralise. Le traitement aux phages pourrait aussi dans le futur, améliorer la gestion des infections bactériennes difficiles qui ne sont pas nécessairement multi-résistantes.

INTRODUCCIÓN: los bacteriófagos se descubrieron hace poco más de 100 años y se han utilizado para tratar infecciones bacterianas en animales desde la década de 1920. La crisis de resistencia a los antimicrobianos ha provocado un nuevo interés en el uso de la terapia con bacteriófagos como alternativa o complemento a la terapia con antimicrobianos en humanos y otros animales. OBJETIVOS: Describir la naturaleza de los bacteriófagos y proporcionar una revisión crítica y actualización sobre el uso clínico de bacteriófagos en el tratamiento de infecciones bacterianas difíciles, con énfasis en aplicaciones veterinarias para animales de compañía. MÉTODOS Y MATERIALES: Se evaluó críticamente la literatura científica sobre el tema. Los hallazgos de los artículos más pertinentes se han presentado en forma resumida y se han criticado. RESULTADOS: Durante los últimos 20 años ha habido un aumento considerable en el volumen y la calidad de las publicaciones relacionadas con la terapia con bacteriófagos. Algunos artículos recientes se basan en un excelente trabajo publicado en la década de 1980 y describen aplicaciones veterinarias prometedoras. Las dificultades relacionadas particularmente con el registro y la aprobación de los tratamientos con fagos deberán superarse antes de que la terapia con fagos pueda convertirse en una herramienta importante para su uso en entornos veterinarios. Es necesario realizar muchas más investigaciones, en particular ensayos clínicos controlados. CONCLUSIONES E IMPORTANCIA CLÍNICA: la terapia con bacteriófagos es una de las estrategias más prometedoras para afrontar la crisis de resistencia a los antimicrobianos que se avecina, pero será necesario superar dificultades regulatorias sustanciales antes de que se generalice su uso. La terapia con fagos también puede, en el futuro, mejorar el manejo de infecciones bacterianas difíciles que no son necesariamente resistentes a múltiples fármacos.

Hintergrund: Bakteriophagen wurden vor etwas mehr als 100 Jahren entdeckt und werden seit den 1920er Jahren zur Behandlung von bakteriellen Infektionen bei Tieren eingesetzt. Die Krise der antimikrobiellen Resistenz hat zu einem wiederaufflammenden Interesse an der Verwendung der Bakteriophagen Therapie als Alternative oder Unterstützung zur antimikrobiellen Therapie beim Menschen und anderen Tieren geführt.

Ziele: Das Ziel war eine Beschreibung der Natur der Bakteriophagen sowie der Bereitstellung einer kritischen Review und einem Up-Date über den klinischen Einsatz der Bakteriophagen bei der Behandlung von herausfordernden bakteriellen Infektionen mit dem Schwerpunkt auf ihrer Anwendung bei Haustieren.

Methoden und materialien: Es wurde die Literatur über dieses Thema kritisch evaluiert. Die Ergebnisse der relevanten Publikationen wurden in Form einer Zusammenfassung präsentiert und kritisch beurteilt.

Ergebnisse: Im Verlauf der letzten 20 Jahre gab es eine beträchtliche Zunahme an Volumen und Qualität der Publikationen, die sich mit der Bakteriophagen Therapie beschäftigen. Jüngste Publikationen basieren auf exzellenten Arbeiten, die in den 1980er Jahren publiziert wurden, und vielversprechenden veterinärmedizinischen Einsatz beschreiben. Herausforderungen, die sich vor allem auf die Registrierung und Zulassung von Phage Arzneimittel beziehen, müssen überwunden werden, bevor die Phagen Therapie eine Mainstream Behandlung im veterinärmedizinischen Setting werden kann. Bedeutend mehr Forschung, vor allem kontrollierte Studien, müssen durchgeführt werden.

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: Die Bakteriophagen Therapie ist eine der vielversprechendsten Herangehensweisen, um die lauernde Krise der antimikrobiellen Resistenz in Angriff zu nehmen. Allerdings müssen bedeutende regulatorische Herausforderungen bewältigt werden, bevor es weitverbreitet eingesetzt werden kann. Die Phagen Therapie kann in der Zukunft auch das Management bakterieller Infektionen verbessern, die nicht unbedingt Multiresistenzen darstellen.

背景: バクテリオファージはわずか100年前に発見され、1920年代から動物の細菌感染症の治療に用いられてきた。抗菌薬耐性の危機を受けて、ヒトや他の動物における抗菌薬治療の代替または補完として、バクテリオファージ治療への関心が新たに高まっている。 目的: 本研究の目的は、バクテリオファージの性質を説明し、コンパニオンアニマルの獣医学的応用に重点を置いた、難治性細菌感染症治療におけるバクテリオファージの臨床的使用についての批評および最新情報を提供することであった。 材料と方法: 本テーマに関する科学論文を批評した。最も関連性の高い論文から得られた知見を要約して発表し、批評した。 結果: 過去20年間で、バクテリオファージ療法を扱った出版物の量および質はかなり増加している。最近のいくつかの論文は、1980年代に発表された優れた研究を基にしており、有望な獣医学的応用について述べている。ファージ療法が獣医療の現場で主流のツールとなるためには、特にファージ治療薬の登録および承認に関する課題を克服する必要がある。かなり多くの研究、特に対照臨床試験を行う必要がある。 結論と臨床上の重要性: バクテリオファージ療法は、迫り来る抗菌剤耐性の危機に対処する最も有望なアプローチの1つであるが、広く使用されるようになるまでには、規制上の大きな課題を克服する必要がある。ファージ療法は、将来的には、必ずしも多剤耐性ではない困難な細菌感染症の管理を改善する可能性もある。 背景: 噬菌体是在100多年前被发现的, 自20世纪20年代以来,一直用于治疗动物的细菌感染。抗菌药物耐药性危机让人们对噬菌体疗法产生了新的兴趣激增, 即使用其作为人类和其他动物抗菌治疗的替代或补充。 目的: 描述噬菌体的性质, 并对噬菌体在治疗挑战性细菌感染中的临床应用, 主要是伴侣动物兽医学应用,进行文献评阅和更新。 方法和材料: 对该主题的科学文献进行了文献评阅。将最密切相关的论文结果以总结形式呈现并进行评判。 结果: 在过去20年中, 关于噬菌体治疗的出版物数量和质量显著增加。最近的一些论文建立在20世纪80年代发表的出色工作基础上, 描述了兽医学应用前景。在噬菌体治疗成为兽医领域使用的主流疗法之前, 需要完成一些挑战, 特别是噬菌体治疗的注册和审批。需要进行相当多的研究, 特别是对照临床试验。 结论和临床重要性: 噬菌体治疗是解决迫在眉睫的抗菌药物耐药性危机的最有前景的方法之一, 然而在其进入广泛使用之前, 需要克服重大的监管挑战。噬菌体疗法也可能在未来改善挑战性细菌(不一定是多重耐药菌) 感染的管理。 背景: 噬菌体是在100多年前被发现的, 自20世纪20年代以来,一直用于治疗动物的细菌感染。抗菌药物耐药性危机让人们对噬菌体疗法产生了新的兴趣激增, 即使用其作为人类和其他动物抗菌治疗的替代或补充。 目的: 描述噬菌体的性质, 并对噬菌体在治疗挑战性细菌感染中的临床应用, 主要是伴侣动物兽医学应用,进行文献评阅和更新。 方法和材料: 对该主题的科学文献进行了文献评阅。将最密切相关的论文结果以总结形式呈现并进行评判。 结果: 在过去20年中, 关于噬菌体治疗的出版物数量和质量显著增加。最近的一些论文建立在20世纪80年代发表的出色工作基础上, 描述了兽医学应用前景。在噬菌体治疗成为兽医领域使用的主流疗法之前, 需要完成一些挑战, 特别是噬菌体治疗的注册和审批。需要进行相当多的研究, 特别是对照临床试验。 结论和临床重要性: 噬菌体治疗是解决迫在眉睫的抗菌药物耐药性危机的最有前景的方法之一, 然而在其进入广泛使用之前, 需要克服重大的监管挑战。噬菌体疗法也可能在未来改善挑战性细菌(不一定是多重耐药菌) 感染的管理。.

Contexto: Os bacteriófagos foram descobertos há apenas 100 anos e têm sido utilizados para tratar infecções bacterianas em animais desde os anos 1920. A crise de resistência aos antimicrobianos levou ao surgimento de interesse novamente no uso da terapia com bacteriófagos como um suplemento ou uma alternativa ao uso de antimicrobianos em humanos e outros animais.

Objetivos: Descrever a natureza dos bacteriófagos e fornecer uma revisão crítica e atualizada sobre a utilização clínica de bacteriófagos no tratamento de infecções bacterianas desafiadoras, com ênfase nas suas aplicações na medicina veterinária de animais de companhia. MÉTODOS E MATERIAIS: A literatura científica sobre o assunto foi criticamente avaliada. Os achados dos artigos mais pertinentes foram apresentados de forma resumida e criticados.

Resultados: Nos últimos 20 anos, tem havido um aumento considerável no volume e qualidade das publicações abordando a terapia com bacteriófagos. Alguns artigos recentes foram baseados em excelentes trabalhos publicados na década de 1980 e descrevem aplicações veterinárias promissoras. Os desafios particularmente relacionados ao registro e a aprovação de medicamentos com bacteriófagos precisarão ser superados antes que a terapia com fagos possa se tornar uma ferramenta comum para uso em ambientes veterinários. Consideravelmente mais pesquisas, particularmente ensaios clínicos controlados, precisam ser realizadas. CONCLUSÕES E IMPORTÂNCIA CLÍNICA: A terapia com bacteriófagos é uma das abordagens mais promissoras para lidar com a crise de resistência antimicrobiana que se aproxima; no entanto, desafios regulatórios substanciais precisarão ser superados antes de seu uso generalizado. A terapia fágica também pode, no futuro, melhorar o manejo de infecções bacterianas desafiadoras que não são necessariamente multirresistentes.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Anti-Bacterial Agents / therapeutic use
  • Bacterial Infections* / therapy
  • Bacterial Infections* / veterinary
  • Bacteriophages*
  • Dermatologists
  • Humans
  • Phage Therapy* / veterinary

Substances

  • Anti-Bacterial Agents