Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий. - Сакс Джессика Снайдер
Смилли отнюдь не одинок в своей стойкой вере в возможности фаговой терапии. Но прошло уже больше десятка лет с тех пор, как на Западе поднялась шумиха вокруг фагов, а популярных статей о средствах фаговой терапии по-прежнему намного больше, чем научных публикаций. Некогда обширный круг компаний, проводящих исследования в этой области, сократился до пяти или шести, и ни одна из них еще не перешла к испытаниям на пациентах. В конце 2006 года одна компания (Intralytix, основанная Моррисом и Сулаквелидзе) получила одобрение Управления пищевых продуктов и медикаментов на использование первого фагового препарата — пищевой добавки, уничтожающей содержащихся в мясе листерий.
Почему же прогресс в этой области отнюдь не оправдал первоначальных надежд? Во-первых, ученых всегда передергивало, когда о фагах говорили, что они “совершенно безвредны”. Хотя фаги действительно вездесущи (когда мы облизываем губы, около миллиона фагов может попадать нам в рот), для терапевтического применения их необходимо очищать и сгущать до концентраций намного более высоких, чем любые встречающиеся в природе. Не может ли такая пилюля из концентрированных вирусов, при всей их безвредности для человеческих клеток, запустить опасную иммунную реакцию? Судя по данным нескольких небольших испытаний, скорее всего нет. Но есть и другие потенциальные опасности. “Почти все разновидности токсинов, производимых болезнетворными бактериями, связаны с генами, передаваемыми фагами, — говорит Винсент Фискетти, исследующий этих вирусов с шестидесятых годов. — Вот что делают фаги. Переходя от одного хозяина к другому, они подхватывают и переносят гены”. Токсины, выделяемые микробами при дифтерии, холере, некротическом фасциите и вызываемых кишечной палочкой геморрагических инфекциях, все кодируются фагами, превратившими некогда безвредных микробов в патогенных убийц.
Сулаквелидзе и многие другие поборники фаговой терапии отвергают эту опасность как легко преодолимую. “Мы исследуем геномы наших фагов на предмет генов токсинов и чего угодно другого, чего нам не хотелось бы передавать, и просто не используем тех, у кого эти гены есть”, — говорит Сулаквелидзе. Если учитывать, что в каждом ведре загрязненной воды содержатся миллионы фагов, может показаться, что эта задача проста. Но даже самый “чистый” фаг вполне способен подхватить какие-нибудь новые нехорошие гены — особенно если применять его против супермикробов, несущих немало такой опасной ДНК. Чтобы снизить риск, добавляет Сулаквелидзе, нужно тщательно отбирать фагов, почти или совсем не склонных встраиваться в хромосомы хозяев.
Проблема, предупреждает Фискетти, состоит в том, что мы по-прежнему еще очень далеки от полного понимания процессов перетасовки генов бактериофагами. В частности, Фискетти и его коллега Томас Броуди недавно показали, что фаги, кодирующие токсины, в пробирке ведут себя совсем не так, как в организме животного. Если поместить нетоксичный штамм пиогенного стрептококка в пробирку вместе со штаммом, несущим кодируемый фагом токсин, это ни к чему не приведет. Но если нанести оба штамма на горло мыши или поместить их в культуру клетку человеческого горла, то кодирующие токсин фаги будут время от времени перескакивать на нетоксичных стрептококков, делая из них патогенных микробов. Хотя Фискетти весьма увлечен идеей использования фагов, он склонен проявлять осторожность в отношении их терапевтического применения: “Мы просто не можем сказать, что произойдет, когда мы сконцентрируем этих вирусов и будем применять и* для борьбы с патогенными микроорганизмами”.
Помимо проблемы безопасности на пути методов фаговой терапии стоят и практические затруднения. Поскольку иммунная система узнаёт в бактериофагах вирусов, она быстро очищает от них организм. Утверждают, что советские ученые еще на раннем этапе исследований в этой области добились определенных успехов в решении проблемы, многократно вводя животным некоторый набор фагов и выделив ряд вирусов, по каким-то причинам сохраняющихся в крови в течение нескольких дней. Однако таких неуязвимых для иммунной системы фагов пока не удалось выделить среди тех, что известны своей способностью поражать болезнетворных бактерий. Поэтому даже в Восточной Европе успешное использование фагов всегда ограничивалось средствами, которые не должны поглощаться организмом, например кишечными “смывателями”, направленными на возбудителей поноса, таких как шигеллы или сальмонеллы, а также пропитанными фагами полосками, которые можно накладывать на раны или слизистые оболочки, как это сделали в зараженных носовых пазухах Кевина Смилли.
Еще одно препятствие состоит в том, что бактерии быстро вырабатывают устойчивость к фагам, чего и следовало ожидать, учитывая продолжительность их совместной истории. Поэтому лекарственные средства на их основе должны представлять собой разнообразные “коктейли” что, во-первых, делает эти средства менее специфичными (увеличивая угрозу сопутствующего ущерба миκрофлорe а во-вторых, затрудняет их проверку на предмет безопасности. Наконец, фаговые средства почти невозможно патентовать. Фармацевтическая компания может запатентовать определенный коктейль из фагов, но ничто не помешает другой компании смешать еще один коктейль, немного отличающийся от первого. “Без патентов очень сложно добиться от кого-нибудь вложения миллионов в исследования и разработки, — говорит Фискетти. — Такое дело начинает казаться безрассудством”.
Быть может, самой резкой критике фаговая терапия подверглась в 2004 ГОДУ» когда Стивен Проян, начальник отдела антибактериальных исследований фармацевтического гиганта Wyeth, отметил, что за столетие изучения фаговых методов терапии на подопытных животных была опубликована всего одна статья, в которой была показана польза от такой терапии. “Это молчание о многом говорит, — писал Проян в научном журнале Nature Biotechnology. — Надо признать, что собственные истории, рассказываемые пациентами, которым якобы помогла фаговая терапия, одновременно забавны и печальны, потому что те, кому не удалось вылечиться от инфекции, своих историй по понятным причинам не рассказывают”. Параллели с такими модными лекарствами, как развенчанное “средство от рака” амигдалин, напрашиваются еще настойчивее, если почитать в интернете рекламу, зазывающую пациентов в Тбилиси на лечение в любой из множащихся там центров фаговой терапии или в готовящуюся к открытию дочернюю клинику в мексиканском городе Тихуана.
И все же даже такие критики фаговой терапии, как Проян, и такие осторожные ее сторонники, как Фискетти, готовы согласиться, что исследования в этой области могут рано или поздно привести нас к важным новым подходам к борьбе с бактериальными инфекциями. Проян как специалист по разработке лекарств считает перспективными исследования в следующем связанном с фагами направлении. Фаги заражают бактерий, пронзая доспехи бактериальной клетки в уязвимых местах, отмечает он. Так почему бы не использовать фагов в поисках новых мишеней для противомикробных препаратов? Монреальская компания PhogeTech работает именно в этом направлении, анализируя крошечные геномы фагов, которые заражают стафилококков, и изучая белки, используемые этими фагами для захвата аппарата копирования генов и синтеза белков в клетках этих микробов.
Тем временем сотрудникам лаборатории Фискетти в Рокфеллеровском университете удалось выделить некоторые из ферментов, производимых бактериальной клеткой по указке бактериофагов, когда они заканчивают размножаться у нее внутри. Эти ферменты заставляют клетку совершить что-то вроде харакири: ее оболочка разрывается и новые фаги выходят наружу, заражая другие клетки и повторяя цикл. Фискетти установил, что эти ферменты (лизины) работают ничуть не хуже, если действовать ими на бактерию снаружи. “Стоит им только соприкоснуться с бактерией, и она погибнет”, — говорит он. Более того, большинство лизииов, выделенных Фискетти, оказались веществами такого же прицельного действия, как и сами производящие их фаги. К настоящему времени ему удалось выделить лизины, эффективные против возбудителя сибирской язвы и полудюжины болезнетворных разновидностей стрептококков. Кроме того, Фискетти показал, что эти вещества работают не только в пробирке: например, они позволяют вылечивать мышей от пневмококков — главных возбудителей ушных инфекций и бактериальной пневмонии у людей. “Возможность вылечивать детей и пожилых людей от пневмококков уже позволит спасти множество жизней и предотвратить развитие множества воспалений среднего уха”, — говорит он. Но важнее всего, наверное, то, что выделенные Фискетти пневмококковые лизины не трогают “хороших” стрептококков, таких как Streptococcus salivarius и S. vestibularis, помогающих выгонять из организма их более опасных родственников.
