Мікроби гарні та не дуже. Здоров’я і виживання у світі бактерій - Джессіка Снайдер Сакс

Налаштування мікроба

Мікобактеріальна ДНК так само відіграє важливу роль в імуномодуляційних вакцинах, що їх розробляє компанія Dynavax із Берклі, штат Каліфорнія, – біотехнологічна фірма, створена імунологом Еялом Рацом. На відміну від Бахманна, Рац вирішив залишитись у науці, а саме в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго, зібравши спочатку в Dynavax команду науковців для втілення результатів його досліджень у медичні продукти.

Перші дослідження Раца в середині 1990-х допомогли встановити, що саме в мікобактеріальній ДНК так сильно притягує увагу імунної системи. Виявилося, що це послідовність та відносна чисельність двох із чотирьох нуклеотидних «літер» (цитозину та гуаніну), які бактерія використовує для прописування своїх генів. Після цього Рац почав створювати власні послідовності цитозину-гуаніну (ЦГ), засновані виключно на мікобактеріальній ДНК з незначними варіаціями. Ці варіативні послідовності, схоже, породжують дуже різні відповіді імунної системи. Деякі виявляються потужно антиалергенними, тоді як інші полегшують автоімунні реакції, запальну кишкову хворобу, навіть смертоносний сепсис – принаймні в лабораторних тварин.

Стрибок у розробці засобів лікування для людей стався 2006 року, коли The New England Journal of Medicine опублікував результати першого проведеного фірмою Dynavax випробування на пацієнтах із використанням вакцини проти сінної лихоманки на основі ЦГ. Чотирнадцять із двадцятьох п’ятьох добровільних учасників цього випробування впродовж шести тижнів отримували ін’єкції активної речовини – послідовності хімічно видозміненої ДНК мікобактерій, прив’язаної до алергену пилку амброзії. Решта добровольців отримували плацебо. Препарат удвічі зменшив симптоми добровольців на наступні два сезони амброзії, достатньо, щоб жоден із них більше не потребував антигістамінних і протинабрякових засобів, які раніше їм доводилося приймати щоосені.

Уперед, у майбутнє

Наша імунна система безперервно взаємодіє зі світом бактерій навколо нас. Здебільшого ця взаємодія виявляється корисною, тримаючи мікроби на місці й підтримуючи імунну систему в стані спокійної готовності. У міру того як учені поглиблюють наше розуміння цієї двобічної динаміки, ми отримуємо дедалі більші можливості втручання, коли щось іде не так. З огляду ж на зростання рівнів смертельного сепсису та хронічних запальних хвороб, потреба в цьому ще ніколи не була такою гострою.

Епілог. Прийняття ідеї мікробіому

Від самого зародження цивілізації демон пошесті став частиною нашого життя та страхів. Покращення санітарних умов і антибіотики дали нам нашу першу потужну зброю проти цього страшного ворога. Але ми поводилися з нею необережно, не розуміючи ані ролі, яку бактерії відіграють у підтримці нашого здоров’я, ані їхньої нескінченної здатності адаптуватися до будь-яких отрут, які ми на них кидаємо. Хоча проблиски розуміння сягають ще часів Пастера (і його переконання, що життя без мікробів було б неможливим), спроби відрізнити «хороших» від «поганих» здебільшого губилися в азарті полювання на мікробів та показового подолання одного хвороботворного ворога за іншим.

Швидкий прихід стійких до лікарських засобів супермікробів став для нас гірким розчаруванням. «З еволюційної точки зору бактерії завжди мали перевагу», – каже Джошуа Ледерберґ, нобелівський лауреат, який разом зі своєю колишньою дружиною Естер розкрив механізми того, що він тепер називає «всесвітнім павутинням» мікробного обміну генами. «Бактерії здатні розмножуватись та еволюціонувати в мільйони разів швидше за нас», – зазначає він. Вони не переймаються тим, хто до якого виду належить, коли йдеться про обмін генами, потрібними їм для подолання наших антибіотиків і, якщо це відповідає їхнім інтересам, для знищення нас самих.

То чому ж вони нас досі не знищили?

«Ми потрібні їм, так само як вони точно потрібні нам, – каже Ледерберґ. – Мікроб, що вбиває свого господаря, заходить у глухий кут». Слід визнати, що ми продовжуємо заохочувати появу таких злочинних мікробів, даючи їм можливості перескакувати до нових господарів швидше, ніж вони доведуть до смерті старих. Завдяки особливостям сучасного постачання харчів, наприклад, смертельно небезпечний мікроб на кшталт E. coli 0157:H7 у наш час за якийсь день може потрапити з одного-єдиного зараженого фермерського поля на обідні тарілки по всьому континенту.

Мабуть, більше, ніж будь-коли, сьогодні жива броня нашої мікрофлори потрібна нам чітко на відведеному їй місці. За іронією долі, сучасна поінформованість населення про цих наших найближчих помічників походить із заголовків, що пов’язують кишкові бактерії з ожирінням. Хочеться вірити, що люди не зроблять із таких повідомлень у медіа висновок, що огрядність треба лікувати антибіотиками, а натомість усвідомлять, що наші кишкові бактерії завжди функціонували як життєво необхідний орган травлення (причому одні види більш ефективні в екстрагуванні калорій, ніж інші).

«Наші обрії розширилися б, якби ми почали бачити в людині більше, ніж один організм, – пояснює Ледерберґ. – Це суперорганізм, де є значно більше, ніж лише людські клітини». Ледерберґ називає це співіснування людських і мікробних клітин «мікробіомом», закликаючи нове покоління мікробіологів просувати наше розуміння того, як два дуже різних царства живого об’єднуються в ньому в єдине ціле. «Я ніколи не казав, що нам не слід узагалі вбивати мікробів, – швидко додає Ледерберґ. – Зрештою, мікроби не мають настанови ніколи не вбивати людей, навіть якщо це вкорочує віку їм самим. Однак важливіше те, що для нас краще прагнути відносин симбіотичного співіснування».

У цьому контексті лікування інфекційних хвороб стає не стільки війною з невидимим ворогом, скільки відновленням балансу – іноді зміцненням господаря, коли імунна система стає надто агресивною або починає нехтувати своїм обов’язком тримати кожного мікроба на своєму місці, а іншим разом підвищенням здатності нашої мікрофлори виконувати її численні життєво необхідні функції, найочевидніші з яких – травлення, відбивання атак патогенів та приборкання запалень. Чи готові ми до такого революційного погляду на біологію людини? Він цілком може бути ключем до нашого тривалого здоров’я та виживання в тому, що завжди було і завжди буде світом бактерій.

Подяки

Хоча кожна книжка – результат співпраці багатьох людей, для праці, яку ви тримаєте в руках, це особливо є саме так. Я можу лише почати дякувати всім тим ученим, бібліотекарям і колегам, які люб’язно приділили увагу моїм запитанням, проханням про інформацію та першим чернеткам. Ця книжка також стала можливою завдяки кільком щедрим грантам і стипендіям.

Директорський грант від Фонду Альфреда П. Слоуна дозволив мені поглибити та ретельно перевірити фактаж моєї дослідницької роботи, а також залучити до неї потужну команду наукових консультантів. Першим і головним із них стала Ебіґейл Сельєрс, професорка мікробіології Іллінойського університету, колишній президент Американського товариства мікробіології, плідна авторка захопливих книжок та популяризаторка науки. Окрім багатогранних консультацій Ебіґейл, декілька розділів цієї книжки виграли від перегляду їх гарвардським імунологом Дейлом Умецу, мікробіологом Колумбійського університету Аароном Мітчеллом і патологом Френком Лові з Колумбійського коледжу лікарів і хірургів. Я особливо вдячна директорові програми Фонду Слоуна Доронові Веберу, який побачив потенціал цього проекту.

Подяка також Фондові розслідувальної журналістики за величезну підтримку їхньої Книжкової премії 2005 року та Фондові Алісії Паттерсон за звання стипендіата-дослідника 2005 року, що дало цій книжці крила у вигляді серієї тематичних статей для їхнього інтернет-видання. Виконавчий директор ФРЖ Джон Гайд та виконавчий директор ФАП Марґарет Енґель доповнили фінансову підтримку їхніх організацій своїм особистим заохоченням.

З літературного боку моя робота надзвичайно виграла від