Книга: Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий.

Клин клином

Клин клином

g начале пятидесятых, когда Хайнц Айхенвальд и Генри Шайнфилд впервые применили считавшийся тогда сомнительным подход, основанный на “конкурентном исключении”, они осмелились преднамеренно впрыскивать младенцам клетки золотистого стафилококка, хотя и принадлежащие к сравнительно безвредному штамму этого печально известного микроба. Теперь мы уже точно знаем, что использованный ими штамм 502А позволил спасти жизни многим десяткам, а возможно и сотням новорожденных — пусть даже только потому, что в детских палатах родильных домов тогда свирепствовал высокопатогенный и устойчивый к антибиотикам штамм 80/81.

Но и совсем недавно, в начале девяностых, по крайней мере один врач продолжал использовать штамм 502А для борьбы со стойкими и высокопатогенными стафилококками. Расселл Стил переоткрыл этот штамм вскоре после того, как в 1978 году начал работать в Медицинской школе Арканзасского университета в городе Литл-Рок. “Иммунологи в те времена были редкой птицей, — вспоминает он. — Предполагалось, что я должен знать, почему люди вообще заболевают. Поэтому местные дерматологи стали передавать мне самых трудных пациентов, с которыми они сталкивались”. Среди этих пациентов были целые семьи, месяцами, а иногда и годами страдавшие от желтых нарывов и кроваво-красных гнойников, вызываемых стафилококковой кожной инфекцией. Поиски данных о таких инфекциях в литературе привели Стила к Шайнфилду, который посоветовал ему заказать ампулу со штаммом 502А в национальном хранилище Американской коллекции культур в Роквилле (штат Мэриленд).

В отличие от “целины” на теле новорожденных, с которыми работал Шайнфилд, кожа пациентов Стила была уже прочно заселена стафилококками. Поэтому он начал лечение с обстрела микробов тяжелой артиллерией, прописав пациентам антибиотики для внутреннего употребления, специальные мази и дважды в день душ с таким мощным антисептиком, как гексахлорофен. После этого он впрыскивал в ноздри каждому из пациентов ощутимую дозу взвеси штамма 502А. Чтобы оценить эффективность метода, Стил сравнивал состояние 20 семей пациентов, которым впрыскивали этот штамм, с состоянием 20 других, которым после тех же обеззараживающих процедур впрыскивали стерильный раствор. Через шесть месяцев из участников исследования осталось 32 семьи (некоторые пациенты переехали, а некоторые принимали в течение этих шести месяцев антибиотики для лечения других инфекций). У 15 из 17 семей, членам которых впрыскивали штамм 502A он успешно поселился на коже, и ни у кого из этих пациентов уже не развивались ни нарывы, ни сыпь, ни гнойники. При этом из 15 семей контрольной группы у и наблюдались рецидивы инфекции.

Дерматологи из города Литл-Рок лишились своего помощника и его необычного метода лечения в 1992 году, когда Стил стал сотрудником Школы медицины Университета штата Луизиана и занялся медицинской практикой в работающей при университете больнице в Новом Орлеане. Несколько лет спустя к нему вновь обратились дерматологи, на этот раз за помощью в борьбе с отвратительными инфекциями, вызываемыми у школьников, особенно членов спортивных команд, устойчивым к метициллину золотистым стафилококком. Когда Стил поделился с ними историями о лечении штаммом 502А, они были готовы попробовать его метод. Но об их планах вскоре проведали больничные юристы. “Не успел я опомниться, как администрация заявила, что это поставит под угрозу репутацию учреждения”, — упоминает Стил.

Надо признать, что возможность преднамеренного сражения человека золотистым стафилококком, даже безвредным штаммом, вызывает беспокойство не только у юристов. “Не думаю, что на этой планете есть такой штамм золотистого стафилококка, лечение которым я мог бы со спокойным сердцем прописать пациенту, — говорит микробиолог из Колумбийского университета Фрэнк Лоуи, один из лучших в мире специалистов по опасным свойствам данного микроба. — Нельзя забывать о том, что в арсенале этого вида имеется слишком много потенциально опасного оружия. Было показано, что даже штамм 502А может вызывать заболевания”. Более безопасный подход, утверждает Лоуи, состоял бы в том, чтобы найти потенциального конкурента среди не столь опасных видов стафилококков, таких как повсеместно обитающие на коже Staphylococcus epidermidis и S. warneri.

Примерно в то самое время, когда больничные юристы в Новом Орлеане ставили крест на планах Стила по впрыскиванию золотистого стафилококка в нос пациентам, микробиолог Ричард Халл из хьюстонского Медицинского колледжа Бейлора не мог поверить своим ушам, услышав, какую реакцию вызвала его безумная идея вводить пациентам кишечную палочку в мочевой пузырь. Колледж Бейлора тогда посетила представительница Национальных институтов здравоохранения, искавшая исследовательские проекты, финансирование которых принесло бы пользу американским инвалидам. Халл подумал о пациентах с травмами спинного мозга, лечившихся в расположенном неподалеку Институте реабилитации и исследований, при котором он состоял консультантом. Многие, если не большинство этих пациентов, нижняя часть тела которых была парализована, часто страдали от инфекций мочевого пузыря и почек, иногда даже представлявших угрозу для жизни. Причина инфекций была в постоянных катетерах, которыми пациентам приходилось пользоваться и из-за которых им в мочевые пути попадали бактерии. Проблема осложнялась тем что неоднократное применение антибиотиков для лечения* этих инфекций способствовало постепенной выработке у возбудителей устойчивости ко многим антибиотикам.

Халл придумал способ, как можно было бы остановить такие инфекции. Хотя в норме мочевой пузырь остается стерильным, у некоторых людей, вспомнил Халл, в нем присутствуют бактерии, не вызывающие никаких заболеваний, и присутствие таких безвредных бактерий, судя по всему, не дает другим микроорганизмам туда вселяться. Халл высказал представительнице Институтов здравоохранения следующую идею: надо найти сравнительно безопасный микроорганизм, который можно было бы преднамеренно вводить в мочевой пузырь парализованным пациентам. “Она спросила: ‘А какие могут быть побочные эффекты? ’ — вспоминает Халл. — Я ответил: ‘Ну, в некоторых случаях в результате могут развиваться серьезные инфекции, даже с летальным исходом’. Я думал, что на этом разговор и закончится”. Но в ответ Халл, не веря своим ушам, услышал: “Хорошо, давайте попробуем”. Вот насколько отчаянной была потребность в средстве, которое позволило бы спасти парализованных пациентов от инфекций, высокоустойчивых к антибиотикам.

У Халла уже был на примете конкретный микроб для такого пробиотического средства. С восьмидесятых годов он переписывался с Катариной Сванборг, гинекологом из Швеции. Ей удалось выделить штамм кишечной палочки, который на протяжении многих лет обнаруживался в моче у девочки, не страдавшей совершенно никакими болезнями ни мочевых путей, ни почек. “В США врач ни за что не узнал бы, что там есть бактерии, если бы они не вызвали инфекцию, — объясняет Халл. — Но в Швеции принято в качестве стандартной профилактической меры проводить ежемесячный анализ мочи”.

Халл исследовал этого микроба, получившего называние Е. coli 83972, в лабораторных культурах и прочесал его гены чтобы убедиться, что он не наделен своеобразными молекулярными крючьями, которые позволяют некоторым штаммам кишечной палочки вызывать серьезные повреждения мочевого пузыря. После этого в ходе двух первых испытаний, проведенных в конце девяностых, урологи из хьюстонского реабилитационного центра ввели штамм 33972 в мочевой пузырь 57 парализованным взрослым пациентам. До лечения пробиотиком все эти пациенты страдали от периодически развивающихся инфекций мочевых путей. За следующий год у всех, кроме двоих, такие инфекции не наблюдались ни разу, а эти двое заразились одной и той же легкоизлечимой болезнью, вызываемой другим микробом, а не пробиотической кишечной палочкой.

В двух хьюстонских медицинских учреждениях продолжается применение в экспериментальном порядке разработанного Халлом пробиотика. Тем временем Халл и его ученики начали тестирование подхода, который может оказаться еще эффективнее: они помещают катетеры в разведенный пробиотик, давая возможность сформироваться на их поверхности защитной биопленке, и только после этого вводят катетеры пациентам. Другой, еще более амбициозный замысел Халла предполагает использование генетически модифицированной разновидности штамма 83972, лишенного любых, даже потенциальных возможностей вызывать неприятности. Создавая эту разновидность кишечной палочки, Халл удалил у нее часть гена, который в принципе мог позволить бактерии прикрепляться к почечной ткани, а также другого гена, который мог позволить ей удерживаться на стенках мочевого пузыря. По словам Халла, выведение из строя этих генов гарантирует, что микроб никогда не задержится там, где его быть не должно, при том что его способность оставаться внутри мочевого пузыря в свободном плавании нисколько не пострадает.

Совершенствуя свое создание в лаборатории, исследователи не могли устоять против искушения сделать и следующий шаг — ввести ему предельно упрощенную, непередаваемую плазмиду устойчивости. Это колечко генов устойчивости может позволить пробиотической бактерии выживать в тех нередких случаях, когда парализованный пациент проходит курс лечения каких-то других инфекций антибиотиками. Халл еще не испытывал свои генетически усовершенствованные штаммы на пациентах: эта идея по-прежнему кажется слишком смелой его начальству. Но он отнюдь не одинок в своем стремлении улучшать микробов с помощью методов генной инженерии.