Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий. - Сакс Джессика Снайдер
Заслофф и спонсоры его исследований вскоре организовали частную компанию для финансирования клинических испытаний. Как практикующий педиатр, а не только как исследователь, Заслофф был особенно увлечен разработкой на основе АМП средства для лечения муковисцидоза ν маленьких пациентов. В 1997 году, работая в Пенсильванском университете, он принял участие в исследованиях, показавших, что эта болезнь развивается, по крайней мере отчасти, из-за дефективных дефензинов, работающих в легких. Тем временем полученные им ранее результаты вызвали настоящий бум открытий других антимикробных пептидов и получения патентов на них, каждый из которых мог принести миллиарды долларов в этом жаждущем новых антибиотиков мире.
К 1998 году Заслофф испытал эффективность своих магайнинов в качестве средства от стрептодермии (бактериального кожного заболевания) и диабетических кожных язв на тысяче с лишним добровольцев. В обоих случаях АМП показали умеренную эффективность в подавлении и профилактике инфекций. Этого было достаточно, чтобы вызвать интерес такого фармацевтического гиганта, как компания SmithKline Beecham, которая собралась выпустить разработанный Заслоффом антибиотический крем под названием “Лоцилекс”. Но весной следующего года на пути этого препарата к покупателям возникла внезапная преграда, когда консультативный совет Управления пищевых продуктов и медикаментов, обсуждавший возможность окончательного одобрения, объявил о том, что хотя безопасность лоцилекса и была убедительно показана, его эффективность требовалось подтвердить дополнительными исследованиями.
Это решение вызвало бурю гнева среди обнадеженных диабетиков и внезапную утрату интереса со стороны компании SmithKline Beecham. Но другие исследования, связанные с АМП, продолжали идти полным ходом. При этом всеобщая уверенность в безопасности АМП была так велика, что Заслофф даже предложил сделать на основе другого продукта его компании, акульего АМП сквала- мина, средство для подавления аппетита. Испытания, проведенные на мышах, дали неожиданный результат, показав, что этот пептид способствует сокращению приема пищи. К 2001 году число открытых антимикробных пептидов уже приближалось к пятистам, а в научной литературе вышли тысячи связанных с АМП статей. В том же году Майкл Шнаерсон и Марк Плоткин опубликовали книгу “Убийцы внутри нас” — пугающее описание смертоносного распространения устойчивых к антибиотикам бактерий. В заключительных главах авторы, уважаемые научные журналисты, говорили об антимикробных пептидах наравне с методами фаговой терапии как о двух главных надеждах на спасение современной медицины.
Но вскоре два специалиста по эволюционной биологии плеснули воды на разгоревшееся вокруг АМП пламя энтузиазма. В июне 2003 года Грэм Белл из канадского Университета Макгилла и Пьер-Анри Гуйон из Сорбонны опубликовали в журнале Microbiology полемическую статью, озаглавленную “Вооружаем врага”. В этой статье они предупреждали о том, что какими бы безопасными АМП ни казались в ближайшей перспективе, если их использование приведет к выработке устойчивости, то последствия могут оказаться катастрофическими. “Эволюция устойчивости к любому антибиотику, разумеется, делает его менее эффективным для лечения заболеваний, — писали они. — При этом она отнимает у любого синтезирующего этот антибиотик организма часть его антибактериального арсенала. В обычных случаях это не вызывало бы тревоги, но в данном случае антибиотик синтезируем мы сами”. Теоретически выработка устойчивости к АМП могла бы приведи к возникновению бактерий, неуязвимых для тех самых веществ, — их человеческий организм использует в качестве первой линии обороны. Побочным эффектом могли стать небольшие царапины, которые больше не заживают, глазные и респираторные инфекции, вызываемые микробами, повсюду летающими в воздухе. Даже самые невинные из бактерий, обитающих у нас в организме, стали бы вызывать тяжелые заболевания.
Предостережение Белла и Гуйона вызвало ошеломление, а затем возмущенную реакцию со стороны множества старателей, работающих на новом фармацевтическом поле антимикробных пептидов. Первым, кто ответил на эту статью в научной прессе, был сам Заслофф, который отверг возможность выработки устойчивости к АМП как “невероятную” и назвал логику Белла и Гуйона “принципиально ошибочной”. Он доказывал, что в распоряжении бактерий были миллионы лет на выработку устойчивости к этим веществам, но этого так и не случилось. Бросая Беллу личный вызов, Заслофф писал, что тот может попробовать использовать пексиганан, один из особенно широко испытываемых магайнинов, воздействуя на каких угодно микробов в какой угодно концентрации в течение какого угодно времени. “Готов спорить, что этот пептид не вызовет появления устойчивости”, — сказал он репортерам. Белл принял этот вызов, и оба ученых согласились опубликовать результаты этой работы в совместной статье.
Из двадцати четырех бактериальных культур, которые выращивались в лаборатории Белла под влиянием пексиганана, двадцать две выработали устойчивость к этому препарату. Как же удалось специалисту по эволюционной биологии добиться выработки устойчивости, которую не смогли выявить микробиологи, такие как Заслофф? Белл и один из его студентов-младшекурсников, Габриэль Перрон, воспользовались проверенным методом отбора и выведения устойчивых организмов. Они начали с того, что стали выращивать свои бактериальные штаммы (двенадцать разновидностей кишечной палочки и двенадцать синегнойной палочки) в бульоне, в который была добавлена чрезвычайно низкая доза пексиганана, что, по сути, гарантировало выживание хотя бы нескольких клеток. Каждое утро Перрону приходилось выделять выжившие клетки и переносить их в новую пробирку. При этом доза пексиганана каждые несколько дней повышалась вдвое. Это давало немногим выжившим мутантам время для накопления дополнительных мутаций, которые могли усилить их устойчивость. Этот процесс, хотя его осуществление в лабораторных условиях и требует немалого труда, чем-то похож на то, что может происходить с бактерией, когда она распространяется и размножается в организмах или какой-либо другой среде, где присутствует антибиотик одной из существующих разновидностей.
Будучи специалистом по эволюционной биологии, а не генетиком, Белл оставил другим выяснение того, какие конкретно мутации давали микробам, живущим в содержащей АМП среде, возможность выжить. Его дело было сделано: он доказал, что даже если бактерии и не вырабатывают устойчивости к антимикробным пептидам в природе, длительное применение этих веществ в больших концентрациях (то есть именно то, что происходит при лечении инфекций) принципиально меняет характер давления отбора и устойчивость может вырабатываться. Что же касается Заслоффа, он принял этот результат с редким достоинством для человека, посвятившего почти двадцать лет работы антибиотикам, к которым, по его твердому убеждению, невозможно было выработать устойчивость.
“Если что-то может случиться в пробирке, весьма вероятно, что это может случиться и в реальной жизни”, — заявил он накануне публикации результатов исследования. Белл, в свою очередь, согласился с Заслоффом, что такие результаты не должны послужить поводом для отказа от изучения антимикробных пептидов, но должны стать предупреждением, требующим более осторожного подхода к десяткам препаратов, готовящихся к применению в медицине и ветеринарии. Помимо более строгих проверок на устойчивость, Белл и Заслофф убеждали ученых исследовать также возможность перекрестной устойчивости, то есть подробнейшим образом проверять, могут ли АМП различных организмов, например насекомых, рыб или лягушек, вызывать выработку устойчивости к АМП человека, а также домашних и сельскохозяйственных животных. Такая перекрестная устойчивость с давних пор создает трудности при использовании обычных антибиотиков, выделяемых даже такими дальними родственниками, как грибы и бактерии (представители двух совершенно разных царств живой природы).
Более безопасный и перспективный подход состоит, возможно, в том, чтобы повышать уровень собственных антимикробных пептидов в организме пациента. И Заслофф и Белл высказались в поддержку этого подхода, сопряженного с меньшей угрозой выработки устойчивости, потому что у нас в организме АМП используются в сочетании со многими другими защитными средствами, такими как антитела или противобактериальные ферменты. В ходе первого испытания на животных лекарства, использующего этот подход, исследователям из Швеции и Бангладеш удалось вылечить зараженных шигеллами кроликов с помощью бутирата натрия — соли одной из жирных кислот, в норме присутствующей в толстой кишке в следовых количествах. Сам по себе бутират лишен антибиотических свойств.
