Pomyślmy przez chwilę
o wirusach.
Co przychodzi nam do głowy?
Choroba?
Strach?
Pewnie coś naprawdę nieprzyjemnego.
A jednak nie wszystkie wirusy są takie same.
To prawda, że niektóre powodują wyniszczające choroby.
Inne mogą działać na odwrót - mogą leczyć.
Takie wirusy to "bakteriofagi".
Po raz pierwszy o bakteriofagach usłyszałem w 2013 roku.
Mój teść, który jest chirurgiem,
opowiedział mi o swojej pacjentce.
Miała poważną kontuzję kolana, która wymagała wielu operacji,
podczas których zachorowała
na chroniczną infekcję bakteryjną.
Na nieszczęście dla niej,
bakteria powodująca infekcję nie reagowała
na żaden dostępny antybiotyk.
W takich sytuacjach jedynym wyjściem pozostaje amputacja nogi
w celu powstrzymania infekcji.
Mój teść desperacko szukał innego rozwiązania,
więc zastosował eksperymentalne leczenie ostatniej szansy z użyciem bakteriofagów.
I zadziałało.
W trzy tygodnie od zastosowania terapii infekcja całkowicie ustąpiła.
Wcześniej nie zadziałał żaden antybiotyk.
Zainteresowałem się tym dziwnym pomysłem:
wirusy leczące infekcje.
Do dzisiaj interesuje mnie medyczny potencjał bakteriofagów.
Dlatego rzuciłem pracę, żeby stworzyć firmę zajmującą się ich badaniem.
Czym jest bakteriofag?
Obraz, który państwo widzą, wykonano przy pomocy mikroskopu elektronowego.
To oznacza, że to, co widzimy na ekranie, jest w rzeczywistości bardzo malutkie.
Ten ziarnisty kształt po środku z główką, długim ciałem
i kilkoma nóżkami
to jest właśnie typowy bakteriofag.
Całkiem słodki.
(Śmiech)
Spójrzcie teraz na swoje dłonie.
Mój zespół oszacował, że na dłoniach znajduje się
ponad 10 milionów bakteriofagów.
Co one tam robią?
(Śmiech)
Wirusy są dobre w infekowaniu komórek.
A bakteriofagi są świetne w infekowaniu bakterii.
Dłonie, tak jak reszta ciała,
są siedliskiem mnóstwa bakterii,
co stanowi idealny teren łowiecki dla bakteriofagów.
Bo przecież bakteriofagi polują na bakterie.
Warto wiedzieć, że bakteriofagi są bardzo wybiórczymi łowcami.
Bakteriofag infekuje zazwyczaj pojedynczy gatunek bakterii.
Tutaj widzą państwo bakteriofaga,
który poluje na gronkowca złocistego,
którego forma odporna na antybiotyki znana jest jako MRSA.
Gronkowiec powoduje infekcje skóry i ran.
Bakteriofag poluje przy pomocy nóżek.
Te nóżki to tak naprawdę bardzo wrażliwe czułki
do szukania odpowiedniego miejsca na powierzchni komórki bakteryjnej.
Jak je znajdzie,
przyczepia się do ściany komórkowej bakterii,
a następnie wprowadza do niej swoje DNA.
DNA bakteriofaga wędruje od głowy
przez jego długie ciało i trafia do bakterii.
Na tym etapie bakteriofag programuje bakterię tak,
żeby produkowała dziesiątki nowych bakteriofagów.
W rezultacie bakteria staje się fabryką bakteriofagów.
Kiedy około 50-100 bakteriofagów zgromadzi się w komórce,
uwalniają wtedy proteinę,
która niszczy ścianę komórkową bakterii.
Po pęknięciu bakterii bakteriofagi wydostają się
i zaczynają polowanie na kolejną bakterię do zainfekowania.
Być może to wszystko brzmi przerażająco,
ale to właśnie ta umiejętność
rozmnażania się wewnątrz bakterii i niszczenia jej sprawia,
że bakteriofagi są interesujące z medycznego punktu widzenia.
Inną ciekawostką
jest skala tego zjawiska.
Jeszcze pięć lat temu nie miałem pojęcia o istnieniu bakteriofagów.
Dzisiaj powiedziałbym, że są częścią natury.
Bakterie i bakteriofagi były obecne już w pierwszych dniach ewolucji.
Zawsze w duecie, pilnowały siebie nawzajem.
To opowieść o yin i yang, łowcy i zdobyczy
na poziomie mikroskopijnym.
Niektórzy naukowcy oszacowali,
że bakteriofagi to najczęściej występujący organizm na naszej planecie.
Dlatego zanim będziemy kontynuować dyskusję o ich medycznym potencjale,
myślę, że każdy powinien wiedzieć coś o bakteriofagach i ich roli:
bakteriofagi polują, infekują i niszczą bakterie.
Jak to jest, że mamy coś, co tak dobrze funkcjonuje w naturze,
każdego dnia, dookoła nas,
a jednak w wielu miejscach na świecie
nie ma nawet jednego leku,
który stosuje umiejętność bakteriofagów do zwalczania infekcji bakteryjnych?
Po prostu jeszcze nikt takiego leku nie wynalazł,
a przynajmniej takiego, który przestrzega zachodnich standardów
regulujących prawie wszędzie produkcję leków.
Musimy cofnąć się w czasie, żeby to zrozumieć.
To zdjęcie Félixa d'Herelle'a.
Jest jednym z dwóch naukowców,
którym przypisuje się odkrycie bakteriofagów.
Tylko że w 1917 roku nie miał pojęcia,
co właśnie odkrył.
Interesowała go choroba zwana czerwonką bakteryjną,
czyli infekcja bakteryjna powodującą ostrą biegunkę,
wówczas powodująca dużo zgonów,
bo nie znano lekarstw na choroby bakteryjne.
Obserwował próbki pobrane od pacjentów, którzy przeżyli zetknięcie z chorobą.
Odkrył, że działo się tam coś dziwnego.
Coś w probówce zabijało bakterię,
która przypuszczalnie była źródłem choroby.
Żeby dowiedzieć się, co się dzieje, przeprowadził genialny eksperyment.
Filtrował próbkę do momentu, gdy był pewny,
że tylko coś malutkiego mogło w niej pozostać,
a następnie pobrał kropelkę i dodał ją do świeżo wyhodowanej kolonii bakterii.
Zaobserwował, że w ciągu kilku godzin
bakterie były zniszczone.
Powtórzył eksperyment, filtrując próbkę
i dodając pobraną kroplę do kolejnej kolonii świeżych bakterii.
Zrobił tak jeszcze 50 razy
i za każdym razem wynik był ten sam.
W tym momencie doszedł do dwóch wniosków.
Po pierwsze, ten oczywisty: tak, coś zabijało bakterie
i znajdowało się w tym roztworze.
Po drugie: musiało to być z natury biologiczne,
ponieważ malutka kropelka wystarczyła dla uzyskania ogromnych efektów.
Określił ten nowo-odkryty czynnik "niewidzialnym mikrobem"
i nadał mu nazwę: "bakteriofag",
co w dosłownym tłumaczeniu oznacza "pożeracz bakterii".
Jest to jedno z najistotniejszych odkryć
współczesnej mikrobiologii.
Wiele współczesnych technik czerpie z zasad działania bakteriofagów:
zarówno edycja genów jak i wiele innych dziedzin.
Właśnie dzisiaj nominowano do nagrody Nobla z chemii
dwóch naukowców, którzy pracują nad lekiem opartym na bakteriofagach.
W latach 20. i 30. ubiegłego wieku
natychmiast dostrzeżono medyczny potencjał bakteriofagów.
Bo chociaż niewidoczne,
były wiarygodnym organizmem zabijającym bakterie.
Firmy istniejące do dziś, takie jak Abbott, Squibb czy Lilly,
sprzedawały preparaty bazujące na bakteriofagach.
Jednak jeśli zaczynasz z niewidzialnym mikrobem,
ciężko jest opracować niezawodny lek.
Idź do Agencji ds. Żywności i Leków
i powiedz im, że masz niewidzialnego wirusa,
którego chcesz podawać pacjentom.
Kiedy w latach 40. pojawiły się chemiczne antybiotyki,
całkowicie zmieniły się reguły gry.
A ten facet odegrał główną rolę.
To Alexander Fleming.
Otrzymał Nobla w dziedzinie medycyny
za swój wkład w opracowanie
pierwszego antybiotyku: penicyliny.
Antybiotyki działają zupełnie inaczej niż bakteriofagi.
W przeważającej części, hamują rozwój bakterii,
nie bacząc zbytnio na to, jakie bakterie atakują.
Te o szerokim zakresie działania
zadziałają na całe masy bakterii obecnych w organizmie.
W porównaniu do niezwykle wąskiego działania bakteriofagów
na jeden gatunek bakterii,
oczywista przewaga tych drugich bije w oczy.
W tamtych czasach musiało to być spełnieniem wszystkich marzeń.
Pacjentowi z podejrzeniem infekcji bakteryjnej
podawało się antybiotyk
i bez konieczności dowiadywania się czegokolwiek o bakterii,
która powodowała chorobę,
wielu pacjentów zdrowiało.
Jako że produkowaliśmy coraz więcej antybiotyków,
słusznie stały się pierwszą linią obrony przeciwko infekcjom bakteryjnym.
Swoją drogą, przyczyniły się do znacznego wydłużenia średniej długości życia.
Umiemy dziś przeprowadzać
skomplikowane operacje,
ponieważ mamy antybiotyki
i nie ryzykujemy, że pacjent umrze następnego dnia
z powodu infekcji bakteryjnej złapanej podczas operacji.
Dlatego zapomnieliśmy o bakteriofagach, zwłaszcza w zachodniej medycynie.
Do pewnego stopnia, kiedy dorastałem, panowało przekonanie,
że rozwiązano problem infekcji bakteryjnych,
mieliśmy przecież antybiotyki.
Oczywiście dzisiaj wiemy, że to nie tak.
Dzisiaj większość z państwa słyszała o superbakteriach.
To bakterie, które stały się odporne
na działanie wielu, jeśli nie wszystkich, dostępnych dziś antybiotyków
używanych do leczenia danej infekcji.
Jak do tego doszło?
Nie byliśmy tak mądrzy, jak nam się wydawało.
Antybiotyki stosowano, gdzie się da:
w szpitalach, żeby leczyć i zapobiegać, w domach na zwykłe przeziębienia,
w gospodarstwach, żeby uodparniać zwierzęta.
W efekcie bakterie ewoluowały.
Kiedy wszechobecne antybiotyki atakowały bakterie,
przeżywały te, które potrafiły najlepiej się przystosować.
Nazywamy je dzisiaj "bakteriami o odporności wielolekowej".
Podam teraz zatrważające liczby.
W niedawnym badaniu na zlecenie rządu Wielkiej Brytanii
oszacowano, że do 2050 roku
10 milionów ludzi może umrzeć z powodu zarażenia superbakteriami.
W porównaniu do 8 milionów zgonów rocznie z powodu raka dzisiaj,
te statystyki są naprawdę przerażające.
Dobra wiadomość jest taka, że bakteriofagi są ciągle wśród nas.
Co ważniejsze, nic sobie nie robią z tej wielolekowej odporności.
(Śmiech)
Najzwyczajniej w świecie radośnie niszczą i polują na bakterie wokół nas.
Pozostały też wybiórcze, co jest dla nas niezwykle dobrą wiadomością.
Umiemy dziś rzetelnie określić patogen bakteryjny,
który powoduje infekcję na wielu płaszczyznach.
A wybiórczość bakteriofagów pomoże nam uniknąć niektórych efektów ubocznych,
które są powszechnie kojarzone z antybiotykami o szerokim działaniu.
A co najważniejsze - nie są już niewidzialnymi mikrobami.
Możemy je zobaczyć,
jak widzieliście wcześniej.
Możemy zsekwencjonować ich DNA.
Rozumiemy, jak się rozmnażają.
Rozumiemy ich ograniczenia.
Jesteśmy na najlepszej drodze
do opracowania silnych i wiarygodnych leków opartych na bakteriofagach.
To się właśnie dzieje na całym świecie.
Ponad 10 firm biotechnologicznych, łącznie z moją, opracowuje
możliwe zastosowania dla bakteriofagów w celu zwalczania infekcji bakteryjnych.
W Europie i USA rozpoczynają się testy kliniczne.
Dlatego jestem przekonany, że przeżywamy renesans
terapii z użyciem bakteriofagów.
Według mnie, bakteriofagi należy przedstawiać mniej więcej tak.
(Śmiech)
Bakteriofagi są superbohaterami, na których czekaliśmy
podczas walki z wielolekoodpornymi infekcjami.
Dlatego następnym razem, myśląc o wirusach,
przypomnijcie sobie ten obrazek.
Bakteriofagi mogą któregoś dnia uratować wam życie.
Dziękuję.
(Brawa)