Усовершенствование микробов

Микобактериальная ДНК играет важную роль также в иммуномодуляторных вакцинах, разрабатываемых в настоящее время компанией Dynovox в городе Беркли в Калифорнии – биотехнологическим предприятием, которое основал иммунолог Эяль Раз. В отличие от Бахманна, Раз решил остаться в университетской науке – в Калифорнийском университете в Сан‑Диего, собрав в компании Dynavax научную команду для создания медикаментов на основе результатов его исследований.

Ранние работы Раза, проведенные в середине девяностых, помогли выяснить, что именно в микобактериаль‑ ной ДНК так неотступно привлекает внимание иммунной системы. Оказалось, что все дело в последовательности и удельном содержании двух из четырех ДНК‑букв (цитозина и гуанина), с помощью которых записана информация в генах этой бактерии. С тех пор Раз занимается созданием собственных цитозин‑гуаниновых (CpG) последовательностей, основанных исключительно на последовательностях из микобактериальной ДНК, но с небольшими изменениями. Как выяснилось, такие измененные последовательности вызывают принципиально разные реакции имунной системы. Одни из них обладают сильным противоаллергическим действием, другие, судя по всему, помогают при аутоиммунных расстройствах, воспалительных кишечных заболеваниях и даже смертельных формах сепсиса, по крайней мере, у подопытных животных.

Огромный шаг вперед в получении на основе этих методов лекарств для людей был сделан в 2006 году, когда New England Jorunal of Medicine опубликовал результаты первого испытания на людях CpG‑вакцины от сенной лихорадки, разработанной компанией Dynavax. Четырнадцати из двадцати пяти участников испытаний в течение шести недель раз в неделю делали инъекцию действующего начала этой вакцины – последовательности модифицированной микобактериальной ДНК, химическим путем соединенной с аллергеном, содержащимся в пыльце растения амброзии. Остальным испытуемым вводили плацебо. Лечение привело к двукратному облегчению симптомов, наблюдавшемуся у испытуемых в течение двух последующих сезонов цветения амброзии, чего оказалось достаточно, чтобы ни одному из них ни разу не потребовалось прибегать к антигистаминным или противоотечным препаратами, которые раньше им приходилось регулярно принимать каждую осень.

Взгляд в будущее

Наша иммунная система непрерывно взаимодействует с окружающим нас миром бактерий. В большинстве своем эти взаимодействия оказываются полезны для нас, позволяя не пускать микробов куда не надо и поддерживая иммунную систему в состоянии боевой готовности. По мере того как ученые углубляют наши знания об этих взаимодействиях, основанных на постоянном поиске компромиссов между сторонами, увеличиваются и наши возможности вмешательства в тех случаях, когда что‑то идет наперекосяк Учитывая растущую заболеваемость как смертельно опасными формами сепсиса, так и хроническими воспалительными расстройствами, нужда в этом велика как никогда.

Заключение. Принять наш микробиом

Демон заразы прочно вошел в нашу жизнь еще на заре цивилизации, и мы до сих пор трепещем перед ним. Улучшение санитарных условий и антибиотики впервые дали нам мощное оружие для борьбы с этим страшным врагом. Но мы пользовались этим оружием неосторожно, не осознавая ни той роли, которую бактерии играют в поддержании нашего здоровья, ни их безграничных возможностей приспосабливаться к любым ядам, с помощью которых мы пытаемся им противостоять. Хотя первые проблески осознания всего этого появились еще во времена Пастера с его убеждением, что жизнь без микробов была бы невозможна, попытки научиться отличать “хороших парней” от “плохих” в основном терялись среди ликования, вызванного охотой на микробов и идущими одна за другой мнимыми победами над нашими болезнетворными врагами.

Стремительное распространение супермикробов, устойчивых к антибиотикам, лишило нас иллюзий. “С эволюционной точки зрения бактерии всегда обладали преимуществом”, – говорит Джошуа Ледерберг, нобелевский лауреат, который вместе со своей бывшей женой Эстер Ледерберг разобрался в механизмах того, что он теперь называет “все мирной паутиной” обмена генами среди микробов. “Бактерии могут размножаться и эволюционировать в миллион раз быстрее нас”, – отмечает он. Они не придираются к видовой принадлежности партнеров, когда дело доходит до обмена генами, нужными им для противостояния нашим антибиотикам и даже, если это в их интересах, для уничтожения нас самих.

Почему же они нас не уничтожили?

“Мы нужны им точно так же, как они нужны нам, – говорит Ледерберг. – Микроб, убивающий своего хозяина, заводит себя в тупик”. Надо признать, что мы по‑прежнему способствуем распространению таких микробов‑отморозков, предоставляя им новые способы, позволяющие перескакивать на новых хозяев раньше, чем они загубят старых. Например, благодаря причудам современного рынка продуктов смертоносный микроб вроде штамма кишечной палочки oisy.Hy может теперь за один день попасть с единственного зараженного поля на обеденные столы по всему континенту.

Сегодня нам, вероятно, больше чем когда‑либо нужно, чтобы живые доспехи нашей микрофлоры надежно сидели на нас. По иронии судьбы, широкие круги людей стали лучше осведомлены об этих ближайших наших друзьях благодаря шумихе, поднятой средствами массовой информации вокруг кишечных бактерий, связанных с ожирением. Будем надеяться, люди не сделают из сообщений об этих бактериях вывод, что от лишнего веса нужно лечиться антибиотиками, а вместо этого осознают: наши кишечные бактерии всегда служили нам жизненно важным органом пищеварения (причем одни виды бактерий позволяют людям извлекать из пищи больше калорий, чем другие).

“Мы расширим свои горизонты, если научимся представлять себе человека как нечто большее, чем один организм, – объясняет Ледерберг. – Человек – это сверх‑ организм, состоящий отнюдь не только из человеческих клеток”. Ледерберг называет это сожительство человеческих и микробных клеток микробиомом и призывает новое поколение микробиологов работать над углублением наших знаний о том, как два очень разных царства живой природы объединяются в этом сожительстве в единое целое. “Я отнюдь не хочу сказать, что убивать микробов вообще нельзя, – тут же добавляет Ледерберг. – В конце концов, сами микробы вовсе не следуют принципу никогда не убивать людей, даже в тех случаях, когда этим они сами себя обрекают на верную смерть. Важно, что нам же будет лучше, если мы будем стремиться строить наши отношения на основе взаимовыгодного сосуществования”.

В этом контексте лечение инфекционных болезней становится скорее не войной с невидимым врагом, а восстановлением равновесия, для которого иногда требуется лечить не болезнь, а пациента, как в тех случаях, когда иммунная система становится слишком агрессивной или начинает пренебрегать своим долгом следить за тем, чтобы всякий микроб оставался на своем месте. В других случаях для восстановления равновесия нужно укреплять способность нашей микрофлоры выполнять свои многочисленные жизненно важные функции, самые очевидные из которых состоят в том, чтобы переваривать пищу, давать отпор болезнетворным микробам и успокаивать воспалительные процессы. Готовы ли мы принять революционные представления о биологии человека? От этого вполне может зависеть сохранение нашего здоровья и наше выживание в мире, который всегда был и навсегда останется миром бактерий.