В биосфере Земли очень много микробов, но что-то в свое время воспрепятствовало тому, чтобы они размножались бесконтрольно. Где-то в начале 2000-х годов сразу в нескольких местах: в Канаде, в ЮАР, в Австралии — были обнаружены так называемые докембрийские угли, которые представляют собой бесчисленное множество слежавшихся одноклеточных. Однако около 530 миллионов лет назад произошёл Кембрийский взрыв, и с тех пор нечто стало регулировать их размножение. К тому же времени относится массовое появление многоклеточных организмов. Вполне возможно, что именно тогда возникли естественные паразиты микроорганизмов, оказавшиеся движущей силой того, что бактерии стали усложняться в процессе борьбы за выживание, придя в конце концов к многоклеточности.

Эти паразиты — вирусы бактерий или бактериофаги. О вирусах до сих пор ведутся споры, живые они или нет. Это некая субстанция, которая обладает наследственностью, то есть ее внешний вид и ее функции закодированы в нуклеиновой кислоте так же, как у самых совершенных многоклеточных. С другой стороны, вирусы не могут жить и размножаться без клетки хозяина. Инфекционный цикл заканчивается обычно гибелью бактерий, и когда их вирусы были открыты в 1917-м году, их назвали бактериофагами — пожирателями бактерий.

1

В газоне из клеток на питательной среде действие такого вируса приводит к появлению прозрачной бляшки — места, где бактерии просто погибли и расти не могут, потому что там кишмя кишат эти микроскопические существа. Разумеется, буквально через два года после открытия бактериофаги были использованы в попытках — небезуспешных — лечения микробных инфекций. Напомню, это произошло еще до открытия антибиотиков, и 20-е и 30-е годы ХХ столетия прошли под знаком фаготерапии. Эту концепцию сгубило то, что знали про вирусы тогда еще очень и очень мало: не было электронных микроскопов, а культуральные методы находились в зачаточном состоянии. Когда уже постфактум проверили многие препараты, производившиеся в 20–30-е годы (а делали их фармакологические гиганты вроде Eli Lilly и L’Oreal), то оказалось, что в большей части никаких бактериофагов не было.

2

Впоследствии стало понятно, что бактериофаги очень специализированы. Если такой вирус действует против какой-то одной бактерии, допустим, кишечной палочки, то против золотистого стафилококка работать не будет. Более того, бактериофаг против стрептококка, выделенный в Уфе, может не подействовать на стрептококка где-нибудь в Хабаровске, т. к. там будет другая подборка штаммов.

3

Открытые же в 20–30-е годы антибиотики выкашивали всю микрофлору и, естественно, были более действенны, не требуя от докторов точной диагностики болезни. Со временем это привело к довольно печальной ситуации, когда антибиотики стали использовать почем зря, и микробы оказываются к ним всё более устойчивыми. С появлением антибиотиков в западной медицине про прикладное применение бактериофагов забыли. В 50–90-е годы их использовали просто как очень удобный объект для исследований: многие фундаментальные открытия в молекулярной биологии, такие как генетический код, рекомбинация, репликация нуклеиновой кислоты, были сделаны на примере бактериофагов, потому их легко культивировать и они продуцируют большое количество нуклеиновой кислоты.

4

В Советском союзе сложилась очень интересная ситуация. Перед самой войной во главе санитарной службы Красной армии стоял Ефим Иванович Смирнов, находившийся на этой должности вплоть до 80-х годов. Он прекрасно понимал, что собственное химическое производство антибиотиков у нас, аккуратно говоря, не на самом высоком уровне и что всегда следует иметь некий резервный вариант. Поэтому производство бактериофагов для нужд военной медицины и разработки в этом направлении никогда не прекращались. В отличие от производства антибиотиков, бактериофаги легко культивировать самыми примитивными биологическими методами, которые не требуют химического оборудования. Фаговые препараты готовили в руинах Сталинграда, в блокадном Ленинграде, когда невозможно было подвезти что бы то ни было из сильнодействующих противомикробных препаратов, и начиная с Финской войны это неплохо работало.

Последний, наверное, случай, когда довольно широко применялись бактериофаговые препараты — это наводнение в Крымске. Тогда удалось предотвратить дизентерийную эпидемию, которая начиналась из-за скученности людей и антисанитарии.

5

Теперь мы довольно четко представляем себе, какими качествами должны обладать те бактериофаги, которых мы можем использовать в медицинских или ветеринарных целях. Мы в состоянии производить целенаправленную селекцию (как, например, при выведении пород собак), то есть выводить эдаких наногончих, которые обладают теми свойствами, что делают их действенными, устойчивыми и не несущими вреда для макроорганизма (например, человека), в котором лечатся микробные инфекции. В начале нулевых годов на основании того, что известно о бактериофагах, сформулировали требования, которые необходимо соблюдать, чтобы они подходили для терапевтического применения.

Использование бактериофагов в лечебных целях обладает, например, тем преимуществом, что они не способны вызывать аллергических реакций. Они есть везде: мы ими дышим, принимаем с пищей, питьем. Если бы они вызывали какой-то иммунный ответ, мы бы все страдали от хронической аллергии.

6

Сейчас есть несколько клиник, где достаточно серьезно занимаются фаготерапией: прежде всего, группа во Вроцлаве (Польша), которая в какой-то степени реализовала концепцию персонализированной медицины. Обычно это словосочетание употребляется применительно к прочтению индивидуального генетического кода и предсказанию по нему наследственных болезней. Однако каждая микробная инфекция тоже имеет персональный отпечаток, и, четко определив то, чем заразился человек, можно со значительно большей эффективностью и без побочных эффектов вылечить эту инфекцию.

У нас в стране производство бактериофагов существует до сих пор. Есть три площадки — в Перми, Уфе и Нижнем Новгороде, — где производятся фаговые препараты. Для того, чтобы использовать препарат, который не считается препаратом первого выбора в циркулярах Минздрава, надо быть разбирающимся энтузиастом, но такие люди есть, прежде всего педиатры и сотрудники роддомов, которые весьма активно используют фаговые препараты. Дело в том, что если инфекция не острая и не существует непосредственной угрозы жизни пациента, то применить бактериофаг можно, ведь в худшем случае он просто не подействует — в отличие от антибиотиков, которые могут вызывать и аллергические реакции, и другие побочные эффекты.

7

Специализированность бактериофагов и необходимость точной диагностики заболевания представляет собой серьезную сложность для внедрения. Между индивидуальным подбором фагов и стремлением промышленных производителей объять необъятное, стараясь сделать препарат, работающий в масштабах страны, есть некое достижимое среднее, которое может находиться где-то на региональном уровне. Предпосылки для такого компромисса в создании фагопрепаратов есть: где-то с середины 2000-х годов началась тенденция к укрупнению бактериологических лабораторий в стационарах. Если раньше такая лаборатория была при каждом из них, то сейчас они находятся на областном и краевом уровне. Это учреждения, в которых, по идее, должны аккумулироваться большие средства, которые должны быть оборудованы современной аппаратурой, в которых должны работать квалифицированные специалисты. Всё это способно свести к минимуму время, требуемое на то, чтобы диагностировать, чем человек заразился. Это необходимо и для грамотного применения антибиотикотерапии.

Существует также проблема сертификации. Для лекарств есть стройная процедура, которая в том числе подразумевает и точное описание фармакокинетики — того, за какое время препарат выводится из организма, как он циркулирует в кровотоке и т. д. Но если вирус находит свой микроб, он его заражает и размножается, то есть лекарства становится больше, чем принято, что есть это не укладывается в рамки современной фармакокинетики, и под это надо начинать огромную бюрократическую процедуру, на что, разумеется, идут неохотно. Пока что бактериофаги на Западе сертифицированы как добавка в пищевой промышленности, то есть можно ей, например, обрабатывать колбасу, чтобы на ней не образовывалась слизь, которая формируется из бактерий листерий.

Тем не менее, я считаю, что применение бактериофагов в дополнение к существующим медицинским процедурам и лекарствам — это очень перспективно.