How a long-forgotten virus could help us solve the antibiotics crisis | Alexander Belcredi

Translator: Petya Pavlova Reviewer: Anton Hikov

Take a moment

Спрете за момент

and think about a virus.

и помислете за вирус.

What comes to your mind?

Какво ви идва на ум?

An illness?

Болест?

A fear?

Страх?

Probably something really unpleasant.

Най-вероятно нещо много неприятно.

And yet, viruses are not all the same.

Не всички вируси са еднакви.

It's true, some of them cause devastating disease.

Вярно е, че някои от тях причиняват ужасни заболявания.

But others can do the exact opposite -- they can cure disease.

Но други могат да правят точно обратното - могат да лекуват болести.

These viruses are called "phages."

Тези вируси се наричат „бактериофаги“.

Now, the first time I heard about phages was back in 2013.

За пръв път чух за бактериофагите през 2013.

My father-in-law, who's a surgeon,

Тъстът ми, който е хирург,

was telling me about a woman he was treating.

ми разказваше за жена, която лекува.

The woman had a knee injury, required multiple surgeries,

Имала травма на коляното, трябвало да ѝ направят няколко операции

and over the course of these,

и по време на тях

developed a chronic bacterial infection in her leg.

развила хронична бактериална инфекция на крака.

Unfortunately for her,

За нейно нещастие,

the bacteria causing the infection also did not respond

бактериите причиняващи инфекцията не се повлиявали

to any antibiotic that was available.

от никой от наличните антибиотици.

So at this point, typically, the only option left is to amputate the leg

В такъв случай единствената възможност би била ампутация на крака,

to stop the infection from spreading further.

за да бъде спряно разпространението на инфекцията.

Now, my father-in-law was desperate for a different kind of solution,

Тъстът ми отчаяно се нуждаеше от различен вид решение

and he applied for an experimental, last-resort treatment using phages.

и подаде молба за експериментално лечение с бактериофаги като последна надежда.

And guess what? It worked.

И познайте какво стана - то беше успешно!

Within three weeks of applying the phages, the chronic infection had healed up,

След триседмична терапия с бактериофагите хроничната инфекция беше излекувана,

where before, no antibiotic was working.

докато преди това нито един антибиотик не беше помогнал.

I was fascinated by this weird conception:

Бях запленен от тази странна идея -

viruses curing an infection.

вируси, които лекуват инфекция.

To this day, I am fascinated by the medical potential of phages.

До ден днешен съм запленен от потенциала на бактериофагите в медицината.

And I actually quit my job last year to build a company in this space.

И миналата година напуснах работа, за да създам компания в тази област.

Now, what is a phage?

Така, какво е бактериофаг?

The image that you see here was taken by an electron microscope.

Изображението, което виждате на екрана беше заснето с електронен микроскоп.

And that means what we see on the screen is in reality extremely tiny.

И това означава,че това на екрана, в действителност е извънредно малко.

The grainy thing in the middle with the head, the long body

Зърнестото нещо по средата с главата, издълженото тяло

and a number of feet --

и краката -

this is the image of a prototypical phage.

това е изображението на типичен бактериофаг.

It's kind of cute.

Сладуран е.

(Laughter)

(Смях)

Now, take a look at your hand.

Сега погледнете ръката си.

In our team, we've estimated that you have more than 10 billion phages

Нашият екип установи, че имате над 10 милиарда бактериофаги

on each of your hands.

на всяка ръка.

What are they doing there?

Какво правят там?

(Laughter)

(Смях)

Well, viruses are good at infecting cells.

Ами, вирусите са добри в заразяването на клетки.

And phages are great at infecting bacteria.

А бактериофагите -- в заразяването на бактерии.

And your hand, just like so much of our body,

А ръката ви, също като голяма част от тялото ни,

is a hotbed of bacterial activity,

е развъдник на бактерии,

making it an ideal hunting ground for phages.

което я превръща в идеална ловна територия за бактериофагите.

Because after all, phages hunt bacteria.

Защото, в крайна сметка, бактериофагите ловят бактерии.

It's also important to know that phages are extremely selective hunters.

Също така е важно да се знае, че бактериофагите са много избирателни ловци.

Typically, a phage will only infect a single bacterial species.

Обикновено, един бактериофаг заразява само един единствен вид бактерия.

So in this rendering here, the phage that you see

На това изображение тук, бактериофагът, който виждате

hunts for a bacterium called Staphylococcus aureus,

лови бактерия наречена стафилококус ауреус,

which is known as MRSA in its drug-resistant form.

която е известна като МРС в резистентната си на лекарства форма.

It causes skin or wound infections.

Тя причинява инфекции на кожата или на рани.

The way the phage hunts is with its feet.

Бактериофагът ловува с краката си.

The feet are actually extremely sensitive receptors,

Краката му са всъщност силно чувствителни рецептори,

on the lookout for the right surface on a bacterial cell.

които търсят подходящата повърхност върху бактериалната клетка.

Once it finds it,

Когато я намери,

the phage will latch on to the bacterial cell wall

бактериофагът се закача към клетъчната стена на бактерията

and then inject its DNA.

и инжектира ДНК-то си.

DNA sits in the head of the phage

ДНК-то се намира в главата на бактериофага

and travels into the bacteria through the long body.

и навлиза в бактерията по издълженото тяло.

At this point, the phage reprograms the bacteria

В този момент бактериофагът репрограмира бактерията

into producing lots of new phages.

да произвежда много нови бактериофаги.

The bacteria, in effect, becomes a phage factory.

Бактерията се превръща във фабрика за бактериофаги.

Once around 50-100 phages have accumulated within the bacteria cell,

Когато в бактериалната клетка се съберат около 50-100 бактериофага,

the phages are then able to release a protein

Те отделят протеин,

that disrupts the bacteria cell wall.

който нарушава клетъчната стена на бактерията.

As the bacteria bursts, the phages move out

При пръсването на бактерията бактериофагите излизат

and go on the hunt again for a new bacteria to infect.

и тръгват на лов за нови бактерии, които да заразят.

Now, I'm sorry, this probably sounded like a scary virus again.

Съжалявам, това май отново прозвуча като страшен вирус.

But it's exactly this ability of phages --

Но точно тази способност на бактриофагите

to multiply within the bacteria and then kill them --

да се размножават в бактериите и след това да ги убиват,

that make them so interesting from a medical point of view.

ги прави толкова интересни от медицинска гледна точка.

The other part that I find extremely interesting

Другото, което намирам за изключително интересно,

is the scale at which this is going on.

е мащабът в който това се случва.

Now, just five years ago, I really had no clue about phages.

Само до преди пет години наистина си нямах представа за бактериофагите.

And yet, today I would tell you they are part of a natural principle.

Въпреки това, днес ви казвам, че те са част от природен закон.

Phages and bacteria go back to the earliest days of evolution.

Бактериофагите и бактериите датират от началото на еволюцията.

They have always existed in tandem, keeping each other in check.

Те винаги са съществували в тандем и са се ограничавали взаимно.

So this is really the story of yin and yang, of the hunter and the prey,

Така че, това всъщност е историята за ин и янг, за ловеца и плячката

at a microscopic level.

на микроскопично ниво.

Some scientists have even estimated

Някои учени дори предполагат,

that phages are the most abundant organism on our planet.

че бактериофагите са най-широко разпространеният организъм на Земята.

So even before we continue talking about their medical potential,

Преди да продължим да говорим за потенциала им в медицината,

I think everybody should know about phages and their role on earth:

всички трябва да знаят за бактериофагите и тяхната роля на Земята:

they hunt, infect and kill bacteria.

те ловят, заразяват и убиват бактерии.

Now, how come we have something that works so well in nature,

Как може да има нещо, което работи толкова добре в природата,

every day, everywhere around us,

навсякъде около нас, всеки ден

and yet, in most parts of the world,

и въпреки това, в повечето страни,

we do not have a single drug on the market

да няма нито едно лекарство на пазара,

that uses this principle to combat bacterial infections?

което използва този принцип, за да се бори с бактериалните инфекции?

The simple answer is: no one has developed this kind of a drug yet,

Простият отговор е: все още никой не е разработил такова лекарство,

at least not one that conforms to the Western regulatory standards

поне такова, което да отговаря на западните регулационни стандарти,

that set the norm for so much of the world.

които са в основата на нормите в голяма част от света.

To understand why, we need to move back in time.

За да разберем защо, трябва да се върнем назад във времето.

This is a picture of Félix d'Herelle.

Това е снимка на Феликс Дерел.

He is one of the two scientists credited with discovering phages.

Той е един от двамата учени признати за откриватели на бактриофагите.

Except, when he discovered them back in 1917, he had no clue

Въпреки че, когато ги открива през 1917 си няма представа

what he had discovered.

какво е открил.

He was interested in a disease called bacillary dysentery,

Той се интересувал от заболяване наречено бацилна дизинтерия,

which is a bacterial infection that causes severe diarrhea,

което е бактериална инфекция, причиняваща тежка диария

and back then, was actually killing a lot of people,

и по това време убивало доста хора,

because after all, no cure for bacterial infections had been invented.

защото все още не било открито лечение за бактериалните инфекции.

He was looking at samples from patients who had survived this illness.

Разглеждал проби от пациенти, които са оцеляли след това заболяване.

And he found that something weird was going on.

И установил, че се случва нещо странно.

Something in the sample was killing the bacteria

Нещо в пробата убивало бактериите,

that were supposed to cause the disease.

за които се предполага, че причиняват болестта.

To find out what was going on, he did an ingenious experiment.

За да разбере какво се случва провел изобретателен експеримент.

He took the sample, filtered it

Взел проба, филтрирал я

until he was sure that only something very small could have remained,

докато се убеди, че само нещо много малко може да е останало

and then took a tiny drop and added it to freshly cultivated bacteria.

и след това взел мъничка капка и я добавил към прясно култивитрани бактерии.

And he observed that within a number of hours,

И забелязал, че след броени часове

the bacteria had been killed.

бактериите били мъртви.

He then repeated this, again filtering, taking a tiny drop,

След това повторил, филтрирал отново, взел малка капка,

adding it to the next batch of fresh bacteria.

прибавил я към следващата партида пресни бактерии.

He did this in sequence 50 times,

Повторил тази последователност 50 пъти

always observing the same effect.

и всеки път наблюдавал същия резултат.

And at this point, he made two conclusions.

В този момент стигнал до две заключения.

First of all, the obvious one: yes, something was killing the bacteria,

Първо, очевидното: да нещо убивало бактериите

and it was in that liquid.

и се намирало в тази течност.

The other one: it had to be biologic in nature,

Второ: трябвало да е от биологичен произход,

because a tiny drop was sufficient to have a huge impact.

защото една капка била достатъчна за постигането на огромен ефект.

He called the agent he had found an "invisible microbe"

Нарекъл веществото, което открил „невидим микроб“

and gave it the name "bacteriophage,"

и му дал името „бактериофаг“,

which, literally translated, means "bacteria eater."

което в буквален превод означава „който яде бактерии“.

And by the way, this is one of the most fundamental discoveries

И между другото, това е едно от най-основните открития

of modern microbiology.

в съвременната микробиология.

So many modern techniques go back to our understanding of how phages work --

Много съвременни техники произхождат от разбирането ни как работят бактериофагите-

in genomic editing, but also in other fields.

в генното редактиране, но и в други области.

And just today, the Nobel Prize in chemistry was announced

Дори днес беше обявено, че Нобеловата награда за химия е спечелена от

for two scientists who work with phages and develop drugs based on that.

двама учени, които работят с бактериофаги и създават лекарства на тази основа.

Now, back in the 1920s and 1930s,

През 20-те и 30-те години на 20-ти век

people also immediately saw the medical potential of phages.

медицинския потенциал на бактериофагите веднага е забелязан.

After all, albeit invisible,

В крайна сметка, въпреки че са невидими,

you had something that reliably was killing bacteria.

разполагаш с нещо, което със сигурност убива бактерии.

Companies that still exist today, such as Abbott, Squibb or Lilly,

Компании, които съществуват и до днес, като Абот, Скуиб или Лили,

sold phage preparations.

продавали разтвори с бактериофаги.

But the reality is, if you're starting with an invisible microbe,

Но в действителност, ако започваш с невидим микроб

it's very difficult to get to a reliable drug.

е много трудно да стигнеш до надеждно лекарство.

Just imagine going to the FDA today

Само си представете как отивате при ДВСК днес

and telling them all about that invisible virus

и им разказвате всичко за този невидим вирус,

you want to give to patients.

който искате да давате на пациентите.

So when chemical antibiotics emerged in the 1940s,

Химическите антибиотици напълно променят правилата на играта

they completely changed the game.

с появата си през 40-те.

And this guy played a major role.

И този човек играе главна роля.

This is Alexander Fleming.

Това е Александър Флеминг.

He won the Nobel Prize in medicine

Той печели Нобеловата награда за медицина

for his work contributing to the development

за труда си, допринесъл за разработването

of the first antibiotic, penicillin.

на първия антибиотик, пеницилин.

And antibiotics really work very differently than phages.

А антибиотиците наистина работят по-много различен начин от бактериофагите.

For the most part, they inhibit the growth of the bacteria,

Като цяло, те потискат растежа на бактериите

and they don't care so much which kind of bacteria are present.

и не ги интересува особено за кой вид бактерии става дума.

The ones that we call broad-spectrum

Тези, които наричаме широкоспектърни

will even work against a whole bunch of bacteria out there.

работят дори срещу огромна част от съществуващите бактерии.

Compare that to phages, which work extremely narrowly

Сравнете това с бактериофагите, които работят изключително

against one bacterial species,

само срещу един бактериален вид

and you can see the obvious advantage.

и ще забележите очевидното им предимство.

Now, back then, this must have felt like a dream come true.

По онова време това може да е изглеждало като сбъдната мечта.

You had a patient with a suspected bacterial infection,

Имате пациент, за когото подозирате, че има бактериална инфекция,

you gave him the antibiotic,

давате му антибиотика

and without really needing to know anything else about the bacteria

и без да има нужда да знаете нищо друго за бактериите,

causing the disease,

причинили заболяването,

many of the patients recovered.

много от пациетите оздравяват.

And so as we developed more and more antibiotics,

И така, с разработването на все повече антибиотици,

they, rightly so, became the first-line therapy for bacterial infections.

те, с право, стават основното лечение за бактериални инфекции.

And by the way, they have contributed tremendously to our life expectancy.

И между другото, те са допринесли много за продължителността на живота ни.

We are only able to do complex medical interventions

Днес можем да извършваме сложни медицински процедури

and medical surgeries today

и операции само защото

because we have antibiotics,

разполагаме с антибиотици

and we don't risk the patient dying the very next day

и не рискуваме пациентът да умре на следващия ден

from the bacterial infection that he might contract during the operation.

от бактериална инфекция, с която може да бъде заразен по време на операцията.

So we started to forget about phages, especially in Western medicine.

Така че забравяме за бактериофагите, особено в западната медицина.

And to a certain extent, even when I was growing up, the notion was:

И, до известна степен, дори в детството ми, приетото мнение беше:

we have solved bacterial infections; we have antibiotics.

решили сме проблема с бактериалните инфекции, имаме антибиотици.

Of course, today, we know that this is wrong.

Разбира се, днес знаем, че това не е вярно.

Today, most of you will have heard about superbugs.

Днес повечето от вас са чували за супербактерии.

Those are bacteria that have become resistant

Това са бактерии, които са станали резистентни

to many, if not all, of the antibiotics that we have developed

към много, ако не и към всички антибиотици, които сме разработили,

to treat this infection.

за да лекуваме тези инфекции.

How did we get here?

Как стигнахме до тук?

Well, we weren't as smart as we thought we were.

Ами, не сме толкова умни, колкото си мислехме.

As we started using antibiotics everywhere --

Когато започнахме да използваме антибиотиците навсякъде --

in hospitals, to treat and prevent; at home, for simple colds;

в болниците, за лечение и превенция; у дома, за прости настинки;

on farms, to keep animals healthy --

във фермите, за да поддържаме животните в добро здраве --

the bacteria evolved.

бактериите еволюираха.

In the onslaught of antibiotics that were all around them,

При яростната атака на антибиотиците от всички страни

those bacteria survived that were best able to adapt.

оцеляха тези бактерии, които най-добре успяха да се приспособят.

Today, we call these "multidrug-resistant bacteria."

Днес ги наричаме ,,мултирезистентни бактерии".

And let me put a scary number out there.

И нека ви дам една плашеща цифра:

In a recent study commissioned by the UK government,

при изследване за правителството на Велокобритания,

it was estimated that by 2050,

беше изчислено, че към 2050 г.

ten million people could die every year from multidrug-resistant infections.

десет милиона души годишно може да умират от мултирезистентни инфекции.

Compare that to eight million deaths from cancer per year today,

Сравнете това с 8 милиона смъртни случая годишно от рак днес

and you can see that this is a scary number.

и ще забележите, че това е плашеща цифра.

But the good news is, phages have stuck around.

Но добрата новина е, че бактериофагите са все още тук.

And let me tell you, they are not impressed by multidrug resistance.

И мога да ви кажа, че те не се впечатляват от мултирезистентност.

(Laughter)

(Смях)

They are just as happily killing and hunting bacteria all around us.

Те продължават с удоволствие да избиват и ловят бактерии навсякъде около нас.

And they've also stayed selective, which today is really a good thing.

Също така, те са останали избирателни, което днес е много добре.

Today, we are able to reliably identify a bacterial pathogen

Днес можем да индентифицираме с точност бактериален патоген,

that's causing an infection in many settings.

който причинява инфекция в много случаи.

And their selectivity will help us avoid some of the side effects

И тяхната избирателност ще ни помогне да избегнем някои от страничните ефекти,

that are commonly associated with broad-spectrum antibiotics.

които обикновено са свързани с шорокоспектърните антибиотици.

But maybe the best news of all is: they are no longer an invisible microbe.

Но може би най-добрата новина е -- те вече не са невидим микроб.

We can look at them.

Можем да ги разгледаме.

And we did so together before.

Както направихме преди малко.

We can sequence their DNA.

Можем да разшифроваме ДНК-то им.

We understand how they replicate.

Разбираме как се размножават.

And we understand the limitations.

И разбираме ограниченията.

We are in a great place

Моментът е чудесен

to now develop strong and reliable phage-based pharmaceuticals.

да разработим силни и надеждни лекарства на основата на бактериофаги.

And that's what's happening around the globe.

И това е, което се случва по целия свят.

More than 10 biotech companies, including our own company,

Над 10 биотехнологични компании, включително нашата, разработват

are developing human-phage applications to treat bacterial infections.

приложения на бактериофагите за лечение на бактериални инфекции у хората.

A number of clinical trials are getting underway in Europe and the US.

Няколко клинични изпитвания са започнали в Европа и САЩ.

So I'm convinced that we're standing on the verge

Така че съм убеден, че сме на прага

of a renaissance of phage therapy.

на възраждането на лечението с бактерифаги.

And to me, the correct way to depict the phage is something like this.

И за мен, правилният начин за изобразяване на бактериофага е нещо такова.

(Laughter)

(Смях)

To me, phages are the superheroes that we have been waiting for

За мен бактериофагите са супер-героите, които отдавна чакаме,

in our fight against multidrug-resistant infections.

в борбата ни срещу мултирезистентните инфекции.

So the next time you think about a virus,

Така че, следващият път, когато мислите за вирус,

keep this image in mind.

си припомнете този образ.

After all, a phage might one day save your life.

В края на краищата, някой ден бактериофагът може да спаси живота ви.

Thank you.

Благодаря!

(Applause)

(Аплодисменти)