Смертельно больную девушку спасли с помощью вирусов

Впервые в истории медицины для борьбы с бактериями, устойчивыми к большинству известных лекарств, были использованы генетически модифицированные бактериофаги. С их помощью ученые спасли жизнь 15-летней девушке, инфицированной опасной микобактерией, которой врачи давали один шанс из ста.

Одним из самых серьезных вызовов, стоящих перед современной медициной, является рост числа так называемых супербактерий – опасных микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам и другим лекарственным препаратам. По данным Всемирной организации здравоохранения, почти 700 тысяч человек по всему миру ежегодно погибают от инфекций, вызванных антибиотико-резистентными бактериями. Возможно, решением проблемы станут бактериофаги – особый тип вирусов, способных уничтожать бактерии.

Сегодня в медицине их используют крайне редко – из-за сложной реализации метода и не до конца выясненной безопасности. Тем не менее, недавно врачи пошли на риск и провели экспериментальное лечение с применением бактериофагов, чтобы помочь пятнадцатилетней девушке, находившейся в крайне тяжелом состоянии из-за инфекции.

Еще в детстве у нее был выявлен устойчивый к антибиотикам штамм быстрорастущих микобактерий. Вызванная им инфекция протекала в хронической форме и не несла угрозы здоровью. Однако ситуацию осложняло основное заболевание – муковисцидоз – и сопутствующие ему патологии, такие как сахарный диабет первого типа, недостаточность поджелудочной железы и поражение печени.

Муковисцидоз это наследственная болезнь, которая сопровождается нарушением функций желез внешней секреции. Она провоцирует проблемы почти в каждом органе, но наибольший удар приходится на дыхательную и пищеварительную системы. Выделяемая клетками слизь становится слишком густой, легкие практически слипаются и не могут работать в полную силу. К тому же, загустевший бронхиальный секрет не может полноценно выполнять защитные функции – в результате в легких развивается инфекция.

Такая ситуация у подростка привела к необходимости двухсторонней трансплантации легких. Сама операция прошла успешно, но сразу после состояние девушки ухудшилось –дремавшая микобактерия активизировалась и распространилась по организму, поразив, помимо легких, другие органы. Печень увеличилась в размерах и работала с трудом, послеоперационная рана воспалилась, а на руках появились незаживающие язвы и узелки.

На противомикробную терапию возбудитель не реагировал. Подросток оказался на грани смерти – ее шансы выкарабкаться врачи оценили как один к ста.

Рискованный эксперимент

Тогда медики решились на крайнюю меру – попробовать одолеть смертельно опасную бактерию с помощью ее природных врагов, бактериофагов. Эти древнейшие вирусы являются самыми распространенными микроорганизмами на земле. Они известны своей способностью пожирать бактерии, причем делают это тихо, скрытно и эффективно.

Бактериофаг является своеобразным ключом, идеально подходящим к рецепторам, присутствующим на стенках бактерии-мишени. Легко «вскрывая» жертву, он размещает внутри нее свой геном, в результате чего она становится машиной для клонирования фагов и, переполняясь, в итоге разрывается. Отдельные вирусы действует немного иначе: они встраивают свой код в ДНК бактерии так, что та начинает их копировать. Дальше сценарий повторяется. При этом полезным микроорганизмам, живущим в теле человека, они не вредят и развитию лекарственной устойчивости у бактерий не способствуют.

Британские врачи обратились к коллегам, владеющим коллекцией из более чем 10 000 бактериофагов, геном около 200 из которых был расшифрован. В этом собрании им нужно было отыскать вирусы, способные убивать определенный штамм микобактерий. Из них предстояло собрать «убийственный отряд», который бы расправился с колонией возбудителя, выделенного из легких пациентки. 

Просканировав все собрание, исследователи отобрали трех претендентов, потенциально способных справиться с поставленной задачей. Из них только один мог эффективно пожирать требуемый штамм микобактерий, два других ученым пришлось методами генной инженерии модифицировать, чтобы усилить их терапевтические возможности. Из генома одного они удалили ген, который мешал ему убивать бактерию-мишень; в случае со вторым они создали группу мутантов, из которых отобрали наиболее агрессивного.

Из этих трех бактериофагов они создали лекарственный коктейль, который дважды в сутки внутривенно вводили пострадавшей девушке. Серьезных побочных эффектов терапия не вызвала – первое время сразу после введения препарата у пациентки немного повышалась температура тела, но главное, не было иммунной реакции организма, которой опасались медики.

Спустя месяц после начала экспериментального лечения, раны на коже начали постепенно заживать, а печеночные пробы демонстрировали значительные улучшения. Через полгода легкие девушки работали почти в полную силу, в образцах мокроты врачи уже не выявляли присутствия опасной бактерии, а воспаление заметно уменьшилось. Она начала набирать потерянный за время болезни вес, ее самочувствие значительно улучшилось.

Генетически модифицированные бактериофаги для борьбы со смертоносной инфекцией были использованы впервые. Несмотря на удачный опыт, врачи признают, что улучшению состояния пациентки могли способствовать и другие терапевтические методы, применявшиеся параллельно лечению вирусами. Один клинический успех еще не является доказательством стопроцентной эффективности метода.

Медики, кроме того, подчеркивают, что примененный ими способ остается сложным в реализации, поскольку для каждого штамма бактерий приходится скрупулезно подбирать подходящие бактериофаги – чтобы они стопроцентно сработали и не спровоцировали негативных реакций. Каждый раз, используя вирусы-убийцы, врачи не могут полностью предсказать все последствия, ведь, к примеру, в случае спонтанной мутации они могут погубить человека. Вместе с тем, ученые продолжат работу над усовершенствованием метода, так что в будущем он вполне может стать грозным оружием в войне против опасных лекарственно-устойчивых бактерий.