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

Tłumaczenie: Cezary Polak Korekta: Rysia Wand

Take a moment

Pomyślmy przez chwilę

and think about a virus.

o wirusach.

What comes to your mind?

Co przychodzi nam do głowy?

An illness?

Choroba?

A fear?

Strach?

Probably something really unpleasant.

Pewnie coś naprawdę nieprzyjemnego.

And yet, viruses are not all the same.

A jednak nie wszystkie wirusy są takie same.

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

To prawda, że niektóre powodują wyniszczające choroby.

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

Inne mogą działać na odwrót - mogą leczyć.

These viruses are called "phages."

Takie wirusy to "bakteriofagi".

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

Po raz pierwszy o bakteriofagach usłyszałem w 2013 roku.

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

Mój teść, który jest chirurgiem,

was telling me about a woman he was treating.

opowiedział mi o swojej pacjentce.

The woman had a knee injury, required multiple surgeries,

Miała poważną kontuzję kolana, która wymagała wielu operacji,

and over the course of these,

podczas których zachorowała

developed a chronic bacterial infection in her leg.

na chroniczną infekcję bakteryjną.

Unfortunately for her,

Na nieszczęście dla niej,

the bacteria causing the infection also did not respond

bakteria powodująca infekcję nie reagowała

to any antibiotic that was available.

na żaden dostępny antybiotyk.

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

W takich sytuacjach jedynym wyjściem pozostaje amputacja nogi

to stop the infection from spreading further.

w celu powstrzymania infekcji.

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

Mój teść desperacko szukał innego rozwiązania,

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

więc zastosował eksperymentalne leczenie ostatniej szansy z użyciem bakteriofagów.

And guess what? It worked.

I zadziałało.

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

W trzy tygodnie od zastosowania terapii infekcja całkowicie ustąpiła.

where before, no antibiotic was working.

Wcześniej nie zadziałał żaden antybiotyk.

I was fascinated by this weird conception:

Zainteresowałem się tym dziwnym pomysłem:

viruses curing an infection.

wirusy leczące infekcje.

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

Do dzisiaj interesuje mnie medyczny potencjał bakteriofagów.

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

Dlatego rzuciłem pracę, żeby stworzyć firmę zajmującą się ich badaniem.

Now, what is a phage?

Czym jest bakteriofag?

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

Obraz, który państwo widzą, wykonano przy pomocy mikroskopu elektronowego.

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

To oznacza, że to, co widzimy na ekranie, jest w rzeczywistości bardzo malutkie.

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

Ten ziarnisty kształt po środku z główką, długim ciałem

and a number of feet --

i kilkoma nóżkami

this is the image of a prototypical phage.

to jest właśnie typowy bakteriofag.

It's kind of cute.

Całkiem słodki.

(Laughter)

(Śmiech)

Now, take a look at your hand.

Spójrzcie teraz na swoje dłonie.

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

Mój zespół oszacował, że na dłoniach znajduje się

ponad 10 milionów bakteriofagów.

on each of your hands.

What are they doing there?

Co one tam robią?

(Laughter)

(Śmiech)

Well, viruses are good at infecting cells.

Wirusy są dobre w infekowaniu komórek.

And phages are great at infecting bacteria.

A bakteriofagi są świetne w infekowaniu bakterii.

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

Dłonie, tak jak reszta ciała,

is a hotbed of bacterial activity,

są siedliskiem mnóstwa bakterii,

making it an ideal hunting ground for phages.

co stanowi idealny teren łowiecki dla bakteriofagów.

Because after all, phages hunt bacteria.

Bo przecież bakteriofagi polują na bakterie.

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

Warto wiedzieć, że bakteriofagi są bardzo wybiórczymi łowcami.

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

Bakteriofag infekuje zazwyczaj pojedynczy gatunek bakterii.

So in this rendering here, the phage that you see

Tutaj widzą państwo bakteriofaga,

hunts for a bacterium called Staphylococcus aureus,

który poluje na gronkowca złocistego,

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

którego forma odporna na antybiotyki znana jest jako MRSA.

It causes skin or wound infections.

Gronkowiec powoduje infekcje skóry i ran.

The way the phage hunts is with its feet.

Bakteriofag poluje przy pomocy nóżek.

The feet are actually extremely sensitive receptors,

Te nóżki to tak naprawdę bardzo wrażliwe czułki

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

do szukania odpowiedniego miejsca na powierzchni komórki bakteryjnej.

Once it finds it,

Jak je znajdzie,

the phage will latch on to the bacterial cell wall

przyczepia się do ściany komórkowej bakterii,

and then inject its DNA.

a następnie wprowadza do niej swoje DNA.

DNA sits in the head of the phage

DNA bakteriofaga wędruje od głowy

and travels into the bacteria through the long body.

przez jego długie ciało i trafia do bakterii.

At this point, the phage reprograms the bacteria

Na tym etapie bakteriofag programuje bakterię tak,

into producing lots of new phages.

żeby produkowała dziesiątki nowych bakteriofagów.

The bacteria, in effect, becomes a phage factory.

W rezultacie bakteria staje się fabryką bakteriofagów.

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

Kiedy około 50-100 bakteriofagów zgromadzi się w komórce,

the phages are then able to release a protein

uwalniają wtedy proteinę,

that disrupts the bacteria cell wall.

która niszczy ścianę komórkową bakterii.

As the bacteria bursts, the phages move out

Po pęknięciu bakterii bakteriofagi wydostają się

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

i zaczynają polowanie na kolejną bakterię do zainfekowania.

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

Być może to wszystko brzmi przerażająco,

But it's exactly this ability of phages --

ale to właśnie ta umiejętność

to multiply within the bacteria and then kill them --

rozmnażania się wewnątrz bakterii i niszczenia jej sprawia,

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

że bakteriofagi są interesujące z medycznego punktu widzenia.

The other part that I find extremely interesting

Inną ciekawostką

is the scale at which this is going on.

jest skala tego zjawiska.

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

Jeszcze pięć lat temu nie miałem pojęcia o istnieniu bakteriofagów.

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

Dzisiaj powiedziałbym, że są częścią natury.

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

Bakterie i bakteriofagi były obecne już w pierwszych dniach ewolucji.

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

Zawsze w duecie, pilnowały siebie nawzajem.

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

To opowieść o yin i yang, łowcy i zdobyczy

at a microscopic level.

na poziomie mikroskopijnym.

Some scientists have even estimated

Niektórzy naukowcy oszacowali,

that phages are the most abundant organism on our planet.

że bakteriofagi to najczęściej występujący organizm na naszej planecie.

So even before we continue talking about their medical potential,

Dlatego zanim będziemy kontynuować dyskusję o ich medycznym potencjale,

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

myślę, że każdy powinien wiedzieć coś o bakteriofagach i ich roli:

they hunt, infect and kill bacteria.

bakteriofagi polują, infekują i niszczą bakterie.

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

Jak to jest, że mamy coś, co tak dobrze funkcjonuje w naturze,

every day, everywhere around us,

każdego dnia, dookoła nas,

and yet, in most parts of the world,

a jednak w wielu miejscach na świecie

we do not have a single drug on the market

nie ma nawet jednego leku,

that uses this principle to combat bacterial infections?

który stosuje umiejętność bakteriofagów do zwalczania infekcji bakteryjnych?

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

Po prostu jeszcze nikt takiego leku nie wynalazł,

at least not one that conforms to the Western regulatory standards

a przynajmniej takiego, który przestrzega zachodnich standardów

that set the norm for so much of the world.

regulujących prawie wszędzie produkcję leków.

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

Musimy cofnąć się w czasie, żeby to zrozumieć.

This is a picture of Félix d'Herelle.

To zdjęcie Félixa d'Herelle'a.

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

Jest jednym z dwóch naukowców,

którym przypisuje się odkrycie bakteriofagów.

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

Tylko że w 1917 roku nie miał pojęcia,

what he had discovered.

co właśnie odkrył.

He was interested in a disease called bacillary dysentery,

Interesowała go choroba zwana czerwonką bakteryjną,

which is a bacterial infection that causes severe diarrhea,

czyli infekcja bakteryjna powodującą ostrą biegunkę,

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

wówczas powodująca dużo zgonów,

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

bo nie znano lekarstw na choroby bakteryjne.

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

Obserwował próbki pobrane od pacjentów, którzy przeżyli zetknięcie z chorobą.

And he found that something weird was going on.

Odkrył, że działo się tam coś dziwnego.

Something in the sample was killing the bacteria

Coś w probówce zabijało bakterię,

that were supposed to cause the disease.

która przypuszczalnie była źródłem choroby.

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

Żeby dowiedzieć się, co się dzieje, przeprowadził genialny eksperyment.

He took the sample, filtered it

Filtrował próbkę do momentu, gdy był pewny,

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

że tylko coś malutkiego mogło w niej pozostać,

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

a następnie pobrał kropelkę i dodał ją do świeżo wyhodowanej kolonii bakterii.

And he observed that within a number of hours,

Zaobserwował, że w ciągu kilku godzin

the bacteria had been killed.

bakterie były zniszczone.

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

Powtórzył eksperyment, filtrując próbkę

i dodając pobraną kroplę do kolejnej kolonii świeżych bakterii.

adding it to the next batch of fresh bacteria.

He did this in sequence 50 times,

Zrobił tak jeszcze 50 razy

always observing the same effect.

i za każdym razem wynik był ten sam.

And at this point, he made two conclusions.

W tym momencie doszedł do dwóch wniosków.

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

Po pierwsze, ten oczywisty: tak, coś zabijało bakterie

and it was in that liquid.

i znajdowało się w tym roztworze.

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

Po drugie: musiało to być z natury biologiczne,

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

ponieważ malutka kropelka wystarczyła dla uzyskania ogromnych efektów.

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

Określił ten nowo-odkryty czynnik "niewidzialnym mikrobem"

and gave it the name "bacteriophage,"

i nadał mu nazwę: "bakteriofag",

which, literally translated, means "bacteria eater."

co w dosłownym tłumaczeniu oznacza "pożeracz bakterii".

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

Jest to jedno z najistotniejszych odkryć

of modern microbiology.

współczesnej mikrobiologii.

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

Wiele współczesnych technik czerpie z zasad działania bakteriofagów:

in genomic editing, but also in other fields.

zarówno edycja genów jak i wiele innych dziedzin.

And just today, the Nobel Prize in chemistry was announced

Właśnie dzisiaj nominowano do nagrody Nobla z chemii

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

dwóch naukowców, którzy pracują nad lekiem opartym na bakteriofagach.

Now, back in the 1920s and 1930s,

W latach 20. i 30. ubiegłego wieku

people also immediately saw the medical potential of phages.

natychmiast dostrzeżono medyczny potencjał bakteriofagów.

After all, albeit invisible,

Bo chociaż niewidoczne,

you had something that reliably was killing bacteria.

były wiarygodnym organizmem zabijającym bakterie.

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

Firmy istniejące do dziś, takie jak Abbott, Squibb czy Lilly,

sold phage preparations.

sprzedawały preparaty bazujące na bakteriofagach.

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

Jednak jeśli zaczynasz z niewidzialnym mikrobem,

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

ciężko jest opracować niezawodny lek.

Just imagine going to the FDA today

Idź do Agencji ds. Żywności i Leków

and telling them all about that invisible virus

i powiedz im, że masz niewidzialnego wirusa,

you want to give to patients.

którego chcesz podawać pacjentom.

So when chemical antibiotics emerged in the 1940s,

Kiedy w latach 40. pojawiły się chemiczne antybiotyki,

they completely changed the game.

całkowicie zmieniły się reguły gry.

And this guy played a major role.

A ten facet odegrał główną rolę.

This is Alexander Fleming.

To Alexander Fleming.

He won the Nobel Prize in medicine

Otrzymał Nobla w dziedzinie medycyny

for his work contributing to the development

za swój wkład w opracowanie

of the first antibiotic, penicillin.

pierwszego antybiotyku: penicyliny.

And antibiotics really work very differently than phages.

Antybiotyki działają zupełnie inaczej niż bakteriofagi.

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

W przeważającej części, hamują rozwój bakterii,

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

nie bacząc zbytnio na to, jakie bakterie atakują.

The ones that we call broad-spectrum

Te o szerokim zakresie działania

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

zadziałają na całe masy bakterii obecnych w organizmie.

Compare that to phages, which work extremely narrowly

W porównaniu do niezwykle wąskiego działania bakteriofagów

against one bacterial species,

na jeden gatunek bakterii,

and you can see the obvious advantage.

oczywista przewaga tych drugich bije w oczy.

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

W tamtych czasach musiało to być spełnieniem wszystkich marzeń.

You had a patient with a suspected bacterial infection,

Pacjentowi z podejrzeniem infekcji bakteryjnej

you gave him the antibiotic,

podawało się antybiotyk

and without really needing to know anything else about the bacteria

i bez konieczności dowiadywania się czegokolwiek o bakterii,

causing the disease,

która powodowała chorobę,

many of the patients recovered.

wielu pacjentów zdrowiało.

And so as we developed more and more antibiotics,

Jako że produkowaliśmy coraz więcej antybiotyków,

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

słusznie stały się pierwszą linią obrony przeciwko infekcjom bakteryjnym.

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

Swoją drogą, przyczyniły się do znacznego wydłużenia średniej długości życia.

We are only able to do complex medical interventions

Umiemy dziś przeprowadzać

and medical surgeries today

skomplikowane operacje,

because we have antibiotics,

ponieważ mamy antybiotyki

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

i nie ryzykujemy, że pacjent umrze następnego dnia

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

z powodu infekcji bakteryjnej złapanej podczas operacji.

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

Dlatego zapomnieliśmy o bakteriofagach, zwłaszcza w zachodniej medycynie.

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

Do pewnego stopnia, kiedy dorastałem, panowało przekonanie,

we have solved bacterial infections; we have antibiotics.

że rozwiązano problem infekcji bakteryjnych,

mieliśmy przecież antybiotyki.

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

Oczywiście dzisiaj wiemy, że to nie tak.

Today, most of you will have heard about superbugs.

Dzisiaj większość z państwa słyszała o superbakteriach.

Those are bacteria that have become resistant

To bakterie, które stały się odporne

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

na działanie wielu, jeśli nie wszystkich, dostępnych dziś antybiotyków

to treat this infection.

używanych do leczenia danej infekcji.

How did we get here?

Jak do tego doszło?

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

Nie byliśmy tak mądrzy, jak nam się wydawało.

As we started using antibiotics everywhere --

Antybiotyki stosowano, gdzie się da:

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

w szpitalach, żeby leczyć i zapobiegać, w domach na zwykłe przeziębienia,

on farms, to keep animals healthy --

w gospodarstwach, żeby uodparniać zwierzęta.

the bacteria evolved.

W efekcie bakterie ewoluowały.

In the onslaught of antibiotics that were all around them,

Kiedy wszechobecne antybiotyki atakowały bakterie,

those bacteria survived that were best able to adapt.

przeżywały te, które potrafiły najlepiej się przystosować.

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

Nazywamy je dzisiaj "bakteriami o odporności wielolekowej".

And let me put a scary number out there.

Podam teraz zatrważające liczby.

In a recent study commissioned by the UK government,

W niedawnym badaniu na zlecenie rządu Wielkiej Brytanii

it was estimated that by 2050,

oszacowano, że do 2050 roku

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

10 milionów ludzi może umrzeć z powodu zarażenia superbakteriami.

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

W porównaniu do 8 milionów zgonów rocznie z powodu raka dzisiaj,

and you can see that this is a scary number.

te statystyki są naprawdę przerażające.

But the good news is, phages have stuck around.

Dobra wiadomość jest taka, że bakteriofagi są ciągle wśród nas.

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

Co ważniejsze, nic sobie nie robią z tej wielolekowej odporności.

(Laughter)

(Śmiech)

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

Najzwyczajniej w świecie radośnie niszczą i polują na bakterie wokół nas.

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

Pozostały też wybiórcze, co jest dla nas niezwykle dobrą wiadomością.

Today, we are able to reliably identify a bacterial pathogen

Umiemy dziś rzetelnie określić patogen bakteryjny,

that's causing an infection in many settings.

który powoduje infekcję na wielu płaszczyznach.

A wybiórczość bakteriofagów pomoże nam uniknąć niektórych efektów ubocznych,

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

that are commonly associated with broad-spectrum antibiotics.

które są powszechnie kojarzone z antybiotykami o szerokim działaniu.

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

A co najważniejsze - nie są już niewidzialnymi mikrobami.

We can look at them.

Możemy je zobaczyć,

And we did so together before.

jak widzieliście wcześniej.

We can sequence their DNA.

Możemy zsekwencjonować ich DNA.

We understand how they replicate.

Rozumiemy, jak się rozmnażają.

And we understand the limitations.

Rozumiemy ich ograniczenia.

We are in a great place

Jesteśmy na najlepszej drodze

to now develop strong and reliable phage-based pharmaceuticals.

do opracowania silnych i wiarygodnych leków opartych na bakteriofagach.

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

To się właśnie dzieje na całym świecie.

More than 10 biotech companies, including our own company,

Ponad 10 firm biotechnologicznych, łącznie z moją, opracowuje

are developing human-phage applications to treat bacterial infections.

możliwe zastosowania dla bakteriofagów w celu zwalczania infekcji bakteryjnych.

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

W Europie i USA rozpoczynają się testy kliniczne.

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

Dlatego jestem przekonany, że przeżywamy renesans

of a renaissance of phage therapy.

terapii z użyciem bakteriofagów.

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

Według mnie, bakteriofagi należy przedstawiać mniej więcej tak.

(Laughter)

(Śmiech)

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

Bakteriofagi są superbohaterami, na których czekaliśmy

in our fight against multidrug-resistant infections.

podczas walki z wielolekoodpornymi infekcjami.

So the next time you think about a virus,

Dlatego następnym razem, myśląc o wirusach,

keep this image in mind.

przypomnijcie sobie ten obrazek.

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

Bakteriofagi mogą któregoś dnia uratować wam życie.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)