Стандартные антибиотики теряют свою силу. Можно ли использовать крошечные "бактериофаги" для лечения?
Война микробов
Как вирусы могут помочь
Из архива врача
Октябрь 30, 2000 -- Глубоко в недрах вашей местной канализационной системы разворачивается микроскопическая драма. Невидимый невооруженным глазом вирус с луковичной головкой, веретенообразной шеей и паутинистыми лапками скользит к пухлой бактериальной клетке. Приземлившись, бактериофаг пробивает мембрану клетки и вводит в нее свои собственные гены, которые заставляют клетку массово производить вирусы. Менее чем через час клетка-жертва взрывается, разбрасывая выводок из 200 новорожденных вирусов. Каждый из них немедленно начинает рыскать по сточным водам в поисках новой добычи.
Бактериофаги, или сокращенно фаги, только и делают, что нападают на бактерии и уничтожают их. Они процветают везде, где бактерий много - в сточных водах, на продуктах питания, в воде, даже в вашем теле - и они оттачивали свою технику убийства более миллиарда лет. Теперь некоторые ученые в США и Европе надеются использовать этих убийц для борьбы со вспышками бактерий, устойчивых к антибиотикам.
В течение почти 70 лет этот подход, известный как фаговая терапия, был стандартным методом лечения бактериальных инфекций в бывшем Советском Союзе. На Западе фаговая терапия была признана неудачной несколько десятилетий назад. Теперь ученые Европы и Северной Америки вновь обращаются к крошечным хищникам.
Изобретательные убийцы
Во всем мире пациенты умирают от бактерий, которые раньше легко было победить с помощью антибиотиков. Поэтому ученые ищут новые методы лечения. Фаги выглядят многообещающими по ряду причин, начиная с их плодовитого размножения. При использовании обычных антибиотиков их концентрация в крови достигает пика после каждой дозы, а затем снижается. С фагами дело обстоит иначе - их количество фактически не отстает от количества бактерий, говорит микробиолог Майк Дюбоу, доктор философии, из Университета Макгилла в Монреале. "Это единственный препарат, который производит больше самого себя".
Кроме того, каждый вид фагов обычно атакует только один вид бактерий. Это означает, что фаги вряд ли ополчатся против нас - им не по вкусу человеческие клетки - и они не уничтожат полезные бактерии, живущие в нашем кишечнике, как это часто делают антибиотики. Эта привередливость также объясняет, почему фаги в вашем организме не уничтожают автоматически бактерии-вторженцы до того, как вы заболеете. При таком большом количестве видов фагов в организме, возможно, у вас нет нужного вида для борьбы с конкретной бактерией.
Наконец, фаги могут эволюционировать вместе с бактериями, поэтому бактерии не могут выработать к ним постоянную устойчивость, как к антибиотикам.
Наряду со всеми этими преимуществами существуют и определенные риски. Когда врачи впервые попробовали давать фаги пациентам, они иногда случайно включали яды бактерий в лекарство, что приводило к ухудшению состояния пациентов. В других случаях фаги могли работать слишком быстро, уничтожая слишком много бактерий одновременно и высвобождая чрезмерную дозу яда из бактериальных клеток. В результате многие пациенты, получавшие фаговую терапию, умирали. Таким образом, за исключением отдельных случаев "сострадательного использования" для умирающих пациентов, фаговая терапия не применялась на Западе в течение 60 лет.
Но еще долго после того, как европейские и американские микробиологи отказались от фагов, исследователи в Советской Республике Грузия продолжали работать над преодолением опасностей. Миллионы пациентов в СССР лечились с помощью фаговой терапии от диареи и ожогов до легочных инфекций.
В одном случае рабочие, строившие участок железной дороги в Сибири в 1975 году, стали жертвами вирулентного штамма стафилококка. Инфекции, начавшиеся как поражения кожи у недоедающих рабочих, проникли в их легкие, а затем распространились по всему телу. Дэвид Шрайер, доктор медицины, в то время молодой микробиолог в Институте имени Гамалеи в Москве, был вызван на место. Посчитав антибиотики бесполезными, он организовал для рабочих фаговую терапию. Шрайер, ныне онколог из Университета Брауна, говорит, что они быстро выздоровели.
Фаговые препараты и сегодня доступны в Грузии и России. "Мне нравится подчеркивать их безопасность", - говорит Александр Сулаквелидзе, доктор философии, бывший руководитель государственной микробиологической лаборатории в Республике Грузия.
Осторожные исследования
Хотя советский опыт побудил западных ученых по-новому взглянуть на фаги, они действуют осторожно. Советским экспериментам с фагами не хватало строгости, говорит гериатр Джозеф Алиски, доктор медицины, доктор философии из Университета Айовы, который проанализировал их для статьи в Journal of Infection. По его словам, исследования не включали контрольные группы и были нечетко описаны методы приготовления фагов и критерии успешного лечения.
На Западе до сих пор проводились исследования только на животных, потому что врачи здесь все еще пытаются ответить на такие вопросы, как, например, может ли иммунная система пациента помешать лечению.
Это не отпугнуло инвесторов. По крайней мере, три американских стартапа и одна государственная лаборатория надеются начать клинические испытания в течение следующих 18 месяцев. Но может потребоваться гораздо больше времени, чтобы соответствовать строгим стандартам производства и безопасности, требуемым Управлением по контролю за продуктами и лекарствами.
Затем фагам придется пройти еще один вид проверки: Примут ли врачи и больницы этот метод лечения, учитывая его запятнанную историю? Ричард Карлтон, доктор медицины, президент и генеральный директор компании Exponential Biotherapies, расположенной на Лонг-Айленде, говорит, что получил ответ на этот вопрос, когда обратился в несколько больниц с предложением провести клинические испытания: "Они сказали: "Поторопитесь!"".
Митчелл Лесли пишет о науке и здоровье для журналов New Scientist, Science и Modern Drug Discovery.
