Kako nam dugo zaboravljeni virus može pomoći u rešavanju krize antibiotika

Virusi imaju lošu reputaciju, ali neki od njih bi vam jednog dana mogli spasiti život, kaže biotehničar preduzetnik Aleksander Belkredi. U ovom fascinantnom govoru, on predstavlja fage, prirodne viruse koji love i ubijaju štetne bakterije sa smrtonosnom preciznošću, i pokazuje kako ovi, nekad zaboravljeni organizmi, mogu pružiti novu nadu u borbi protiv sve veće opasnosti od superbakterija otpornih na antibiotike.

Zastanite malo

i razmislite o virusima.

Šta vam prvo pada na pamet?

Bolest?

Strah?

Verovatno nešto jako neprijatno.

A ipak, nisu svi virusi isti.

Istina, neki od njih izazivaju
razorne bolesti.

Ali drugi mogu učiniti potpuno suprotno -
mogu izlečiti bolest.

Ovi virusi se zovu „fagi“.

Prvi put sam čuo za fage 2013. godine.

Moj tast, hirurg,

mi je pričao o ženi koju je lečio.

Žena je imala povredu kolena
koja je zahtevala nekoliko operacija,

zbog kojih joj se razvila
hronična bakterijska infekcija u nozi.

Na njenu žalost,

bakterija koja je izazivala infekciju

nije reagovala ni na jedan antibiotik
koji je bio dostupan.

Tako da je u tom momentu, obično,
jedina opcija amputacija noge

kako bi se sprečilo širenje infekcije.

Moj tast je očajnički pokušavao
da pronađe drugo rešenje,

i primenio je eksperimentalni,
najnoviji tretman koristeći fage.

I znate šta se desilo? Uspelo je.

U roku od tri nedelje od primene faga,
hronična infekcija je bila izlečena,

tamo gde nijedan antibiotik nije uspeo.

Ovaj čudni koncept
je bio fascinantan za mene:

virusi leče infekciju.

Do današnjeg dana, fasciniran sam
medicinskim potencijalom faga.

U stvari, dao sam otkaz prošle godine
da bih osnovao kompaniju u ovoj sferi.

Šta je fag?

Slika koju ovde vidite je napravljena
elektronskim mikroskopom.

Što znači da je ono što vidimo na ekranu
u stvarnosti izuzetno sićušno.

Ova zrnasta stvar u sredini
sa glavom, dugačkim telom

i više stopala -

to je slika prototipa faga.

Sladak je, na neki način.

(Smeh)

Sad, pogledajmo vaše ruke.

Naš tim je procenio
da imate više od 10 milijardi faga

na svakoj ruci.

Šta rade tu?

(Smeh)

Pa, virusi su dobri u inficiranju ćelija.

A fagi su dobri u inficiranju bakterija.

A vaša ruka je, kao i ostatak vašeg tela,

leglo bakterijske aktivnosti,

što je čini idealnim lovištem za fage.

Zato što, na kraju krajeva,
fagi love bakterije.

Takođe je veoma važno znati
da su fagi veoma selektivni lovci.

Obično, fag će inficirati
samo jednu vrstu bakterija.

Dakle, na ovom prikazu ovde,
fag koga vidite

lovi bakteriju koja se zove
zlatni stafilokok,

poznatu kao MRSA, u svom obliku
otpornom na antibiotike.

Izaziva infekcije kože ili rana.

Fagi love svojim stopalima.

Stopala su u stvari
izuzetno osetljivi receptori,

u potrazi za pravom površinom
bakterijske ćelije.

Jednom kada je nađe,

fag će se prikovati
za zid bakterijske ćelije

i ubaciti svoj DNK.

DNK se nalazi u glavi faga

i putuje u bakteriju kroz dugačko telo.

U ovom trenutku,
fag reprogramira bakteriju

da proizvodi mnogo novih faga.

Tako bakterija postaje fabrika faga.

Kada se 50-100 faga nakupe unutar ćelije,

fagi su tad u mogućnosti
da oslobode protein

koji slabi ćelijski zid bakterije.

Kako bakterija pukne, fagi se iseljavaju

i idu ponovo u potragu
za novom bakterijom koju će inficirati.

Izvinjavam se, ovo je verovatno
ponovo zvučalo kao strašni virus.

Ali upravo ova sposobnost faga -

da se razmnože u bakteriji
i onda ih ubiju -

ih čini izuzetno interesantnim
sa medicinske tačke gledišta.

Drugi deo koji je meni
izuzetno interesantan

je obim u kojem se to odvija.

Pre samo pet godina,
nisam imao pojma o fagima.

A ipak, danas bih mogao da vam kažem
da su oni deo prirodnog principa.

Fagi i bakterije postoje
od najranijih dana evolucije.

I uvek su živeli u tandemu,
držeći pod kontrolom jedni druge.

Dakle, ovo je u suštini priča
o jinu i jangu, o lovcu i plenu,

na mikroskopskom nivou.

Neki naučnici su čak procenili

da su fagi najrasprostranjeniji
organizmi na našoj planeti.

Tako da, pre nego što nastavimo priču
o njihovom medicinskom potencijalu,

mislim da bi svi trebalo da znaju šta
su fagi i koja je njihova uloga na zemlji:

oni love, inficiraju i ubijaju bakterije.

Pa, kako to da imamo nešto
što tako dobro funkcioniše u prirodi,

svakodnevno, svuda oko nas,

a ipak, u većem delu sveta,

nemamo nijedan lek na tržištu

koji koristi ovaj princip
u borbi protiv bakterijskih infekcija?

Jednostavan odgovor je:
niko još nije razvio ovakvu vrstu leka,

bar ne takvog koji odgovara
standardima zapadne kontrole

koja je postavila pravila
u većem delu sveta.

Da bismo otkrili zašto,
moramo se malo vratiti kroz vreme.

Ovo je slika Feliksa De Herela.

On je jedan od dva naučnika
zaslužnih za otkriće faga.

Samo, kad ih je otkrio, 1917. godine,

nije imao predstavu šta je otkrio.

Zanimala ga je bolest
zvana bacilarna dizenterija,

bakterijska infekcija
koja izaziva tešku dijareju,

i u to vreme je ubijala dosta ljudi,

zato što, na kraju krajeva, nije postojao
lek za bakterijsku infekciju.

On je posmatrao uzorke pacijenata
koji su preživeli bolest.

I otkrio je da se nešto čudno dešavalo.

Nešto u uzorku je ubijalo bakterije

koje je trebalo da izazovu bolest.

Da bi saznao šta se dešava,
napravio je genijalan eksperiment.

Uzeo je uzorak, filtrirao ga

dok nije bio siguran
da je ostalo jako malo,

a potom je uzeo malu kap i dodao je
sveže uzgojenim bakterijama.

Onda je video da su u roku
od nekoliko sati

bakterije bile ubijene.

Onda je on ponovio ovo,
ponovo filtrirao, uzeo malu kap,

dodao je u sledeću seriju
svežih bakterija.

Ovo je ponovio 50 puta,

uvek gledajući isti efekat.

U tom momentu, zaključio je dve stvari.

Pre svega, što je očigledno,
da, nešto je ubijalo bakterije,

i to nešto je bilo u tečnosti.

Drugo: to je moralo
biti nešto biološke prirode,

zato što je bila dovoljna samo mala kap
da napravi tako veliki učinak.

On je ovaj agens koji je pronašao
nazvao „nevidljivi mikrob“

i dao mu naziv „bakterofag“,

što u bukvalnom prevodu
znači „žderač bakterija“.

A inače, ovo je jedno od osnovnih otkrića

moderne mikrobiologije.

Mnoge moderne tehnike se vraćaju
proučavanju toga kako fagi funkcionišu -

u menjanju genoma,
ali takođe i na drugim poljima.

Upravo danas je najavljena
dodela Nobelove nagrade iz hemije

za dva naučnika koja su radila sa fagima
i razvila lek na bazi njih.

U 1920-im i 1930-im,

ljudi su takođe odmah uočili
medicinski potencijal faga.

Na kraju krajeva, iako nevidiljivo,

imali ste nešto
što pouzdano ubija bakterije.

Kompanije koje postoje i danas,
kao što su Abot, Skvib i Lili,

su prodavale pripremu faga.

Ali u stvarnosti, ako počinjete
sa nevidljivim mikrobima,

veoma je teško dobiti pouzdan lek.

Zamislite da idete danas
u Upravu za hranu i lekove

i govorite im o nevidljivom virusu

koji želite da date pacijentu.

Kada su se hemijski antibiotici
pojavili 1940-ih,

potpuno su promenili igru.

A ovaj lik je odigrao važnu ulogu.

To je Aleksandar Fleming.

Dobio je Nobelovu nagradu za medicinu

zbog svog rada koji je doprineo razvoju

prvog antibiotika, penicilina.

A antibiotici su stvarno delovali
veoma drugačije od faga.

Većinom, oni sprečavaju rast bakterija,

i nije ih mnogo briga
koja je vrsta bakterija prisutna.

Takozvani antibiotik širokog spektra

će raditi protiv čitavog niza bakterija.

U poređenju sa fagima,
čije je delovanje prilično suženo

protiv određene bakterijske vrste,

možete videti očiglednu prednost.

Tada je to verovatno izgledalo
kao san koji se ostvaruje.

Imali ste pacijenta kod koga se sumnja
na bakterijsku infekciju,

dali ste mu antibiotik,

i bez ikakve potrebe da znate
bilo šta o bakteriji

koja je izazvala bolest,

mnogi pacijenti su se oporavili.

Tako smo razvili još antibiotika,

koji su, s pravom, postali prvi izbor
za terapiju protiv bakterijskih infekcija.

Uzgred, oni su veoma doprineli
produžetku životnog veka.

Danas možemo da izvršimo
kompleksne medicinske intervencije

i operacije

samo zahvaljujući antibioticima,

bez rizika da će pacijent
umreti sledećeg dana

od bakterijske infekcije sa kojom je možda
došao u kontakt tokom operacije.

Tako smo počeli da zaboravljamo na fage,
pogotovo zapadna medicina.

I u određenoj meri, čak i dok sam ja
odrastao, važio je koncept

da smo rešili problem
bakterijskih infekcija

jer imamo antibiotike.

Naravno, danas znamo da je to pogrešno.

Danas je većina vas verovatno čula
za superbakterije.

To su one bakterije
koje su postale otporne

na mnoge, ako ne na sve,
antibiotike koje smo razvili

da bismo lečili infekciju.

Kako smo dospeli dovde?

Pa, nismo bili toliko pametni
koliko smo mislili da jesmo.

Počeli smo koristiti antibiotike svuda -

u bolnicama, za lečenje i prevenciju;
kod kuće, za najobičnije prehlade;

na farmama, da bi životinje
ostale zdrave -

bakterije su evoluirale.

U najezdi antibiotika
koji su bili oko njih,

bakterije koje su preživele su one
koje su najbolje mogle da se prilagode.

Danas, njih zovemo
„bakterije otporne na lekove“.

Dozvolite mi da iznesem
jedan zastrašujući broj.

U nedavnom istraživanju
koje je sprovela britanska vlada,

procenjeno je da bi do 2050. godine

deset miliona ljudi godišnje moglo umreti
od infekcija otpornih na lekove.

Uporedite to sa osam miliona godišnje
smrtnih ishoda od raka danas,

i videćete da je to zastrašujući broj.

Ali, dobra vest je da su fagi još uvek tu.

I da vam kažem, uopšte nisu impresionirani
otpornošću na lekove.

(Smeh)

I dalje srećno ubijaju
i love bakterije oko nas.

A i dalje su ostali selektivni,
što je danas jako dobra stvar.

Danas smo u mogućnosti
da identifikujemo bakterijski patogen

koji izaziva infekciju u mnogim prilikama.

A njihova selektivnost će nam pomoći
da izbegnemo neke nuspojave

koje često prate
antibiotike širokog spektra.

Ali možda je najbolja vest od svih
to da više nisu nevidljivi mikrobi.

Možemo ih videti.

I to smo i uradili zajedno.

Možemo analizirati njihov DNK.

Shvatili smo kako se razmnožavaju.

I znamo njihova ograničenja.

Nalazimo se na idealnoj poziciji

da sada razvijemo jaku i pouzdanu
farmakologiju baziranu na fagima.

I to se dešava širom sveta.

Preko 10 biotehničkih kompanija,
uključujući i našu,

razvijaju primenu ljudskih faga
u borbi protiv bakterijskih infekcija.

Broj kliničkih ispitivanja
se odvija u Evropi i SAD.

Tako da sam uveren da stojimo na pragu

renesanse terapije fagima.

A za mene, najbolji način
da se opiše fag je nešto ovako.

(Smeh)

Za mene, fagi su superheroji
koje smo čekali

u našoj borbi protiv infekcija
otpornih na lekove.

Dakle, sledeći put
kada pomislite na viruse,

imajte ovu sliku na umu.

Na kraju krajeva, fag vam jednog dana
može spasiti život.

Hvala vam.

(Aplauz)