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

Переводчик: Anna Kotova Редактор: Yulia Kallistratova

Take a moment

Задумайтесь на секунду

and think about a virus.

о вирусах.

What comes to your mind?

Что приходит на ум?

An illness?

Заболевания?

A fear?

Страх?

Probably something really unpleasant.

Вероятно, что-то очень неприятное.

And yet, viruses are not all the same.

Однако не все вирусы одинаковы.

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

Верно, некоторые из них вызывают тяжёлые заболевания.

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

Но другие могут производить противоположный эффект: излечивать.

These viruses are called "phages."

Такие вирусы называются фагами.

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

Я впервые услышал о фагах в 2013 году.

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

Мой тесть, хирург,

was telling me about a woman he was treating.

рассказал мне о своей пациентке.

The woman had a knee injury, required multiple surgeries,

Ей сделали серию операций на колене,

and over the course of these,

и в связи с этим

developed a chronic bacterial infection in her leg.

у неё на ноге развилась хроническая бактериальная инфекция.

Unfortunately for her,

К несчастью для пациентки,

the bacteria causing the infection also did not respond

бактерия, вызвавшая инфекцию, не поддавалась лечению

to any antibiotic that was available.

никакими доступными антибиотиками.

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

На тот момент единственным выходом для неё была ампутация ноги,

to stop the infection from spreading further.

чтобы предотвратить дальнейшее распространение инфекции.

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

Мой тесть отчаянно искал другое решение

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

и применил экспериментальное средство — бактериофагов.

And guess what? It worked.

И что вы думаете? Это сработало.

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

Спустя три недели лечения фагами хроническая инфекция была побеждена,

where before, no antibiotic was working.

тогда как антибиотики применялись безуспешно.

I was fascinated by this weird conception:

Эта странная идея меня поразила:

viruses curing an infection.

вирусы лечат инфекцию.

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

По сей день я поражаюсь потенциалу фагов в медицине.

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

В прошлом году я уволился, чтобы основать компанию в этой сфере.

Now, what is a phage?

Что же такое фаг?

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

Это изображение было получено с помощью электронного микроскопа.

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

То, что мы здесь видим, в реальности очень маленького размера.

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

Нечёткая штуковина с длинным туловищем,

and a number of feet --

головой и ножками —

this is the image of a prototypical phage.

классический фаг.

It's kind of cute.

Симпатяга.

(Laughter)

(Смех)

Now, take a look at your hand.

Теперь взгляните на свою руку.

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

Наша команда подсчитала, что на каждой руке у нас находится

on each of your hands.

по 10 миллиардов фагов.

What are they doing there?

Что они там делают?

(Laughter)

(Смех)

Well, viruses are good at infecting cells.

Что ж, вирусы прекрасно инфицируют клетки.

And phages are great at infecting bacteria.

А фаги прекрасно инфицируют бактерии.

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

А ваши руки, как и остальные части тела, —

is a hotbed of bacterial activity,

просто рассадники бактериальной активности

making it an ideal hunting ground for phages.

и идеальные охотничьи угодья для фагов.

Because after all, phages hunt bacteria.

Ведь как-никак фаги охотятся на бактерий.

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

Важно также знать, что фаги — весьма избирательные охотники.

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

Обычно один вид фагов инфицирует только определённый вид бактерий.

So in this rendering here, the phage that you see

На этом изображении

hunts for a bacterium called Staphylococcus aureus,

фаг охотится на бактерию под названием золотистый стафилококк,

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

или метициллин-резистентный стафилококк, если он устойчив к антибиотикам.

It causes skin or wound infections.

Он вызывает инфекции кожи и ран.

The way the phage hunts is with its feet.

Фаги охотятся с помощью ножек.

The feet are actually extremely sensitive receptors,

Эти ножки — очень чувствительные рецепторы,

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

нащупывающие подходящее место на поверхности клетки.

Как только фаг находит такой участок,

Once it finds it,

the phage will latch on to the bacterial cell wall

он прикрепляется к оболочке клетки

and then inject its DNA.

и впрыскивает внутрь свою ДНК.

DNA sits in the head of the phage

ДНК хранится в головке фага

and travels into the bacteria through the long body.

и перемещается в бактерию сквозь его длинный хвост.

At this point, the phage reprograms the bacteria

В момент впрыскивания фаг перепрограммирует бактерию

into producing lots of new phages.

на производство множества новых фагов.

The bacteria, in effect, becomes a phage factory.

В сущности бактерия становится фабрикой по производству фагов.

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

Как только внутри клетки оказывается 50–100 фагов,

the phages are then able to release a protein

они вырабатывают белок,

that disrupts the bacteria cell wall.

разрывающий клеточную оболочку бактерии.

As the bacteria bursts, the phages move out

Бактерия разрывается, фаги выходят наружу

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

и продолжают охотиться на новых бактерий.

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

Боюсь, это снова прозвучало как история о жутком вирусе.

But it's exactly this ability of phages --

Но именно эта способность фагов —

to multiply within the bacteria and then kill them --

размножаться внутри бактерий и затем их убивать —

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

делает их такими интересными с точки зрения медицины.

The other part that I find extremely interesting

Другой аспект, чрезвычайно для меня интересный, —

is the scale at which this is going on.

масштабы происходящего.

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

Всего пять лет назад я и понятия не имел о фагах.

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

Теперь же я заявляю, что они часть закона природы.

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

Фаги и бактерии берут начало в истоках эволюционного процесса.

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

Они всегда сосуществовали, держа друг друга под контролем.

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

Это история инь и ян, охотника и добычи —

at a microscopic level.

на микроскопическом уровне.

Some scientists have even estimated

Учёные даже подсчитали,

that phages are the most abundant organism on our planet.

что фаги — самый распространённый организм на планете.

So even before we continue talking about their medical potential,

Так что прежде чем продолжать разговор о лечебном потенциале фагов,

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

думаю, все должны знать об их роли на Земле:

they hunt, infect and kill bacteria.

охотиться, инфицировать и убивать бактерий.

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

Как же так: у нас есть что-то, что так хорошо работает в природе, —

every day, everywhere around us,

всегда и везде, —

and yet, in most parts of the world,

но при этом в большинстве мест на планете

we do not have a single drug on the market

у нас нет ни единого препарата,

that uses this principle to combat bacterial infections?

использующего этот принцип в борьбе с бактериальными инфекциями?

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

Ответ прост: пока такого препарата никто не разработал,

at least not one that conforms to the Western regulatory standards

по крайней мере, из тех, кто подчиняется западным стандартам регулирования,

that set the norm for so much of the world.

задающим нормативы большей части мира.

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

Чтобы разобраться в причинах, нужно отправиться в прошлое.

This is a picture of Félix d'Herelle.

Это Феликс Д'Эрелль,

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

один из двух учёных, которым ставят в заслугу открытие фагов.

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

Правда, когда он их открыл в далёком 1917-м, он и понятия не имел,

what he had discovered.

что он открыл.

He was interested in a disease called bacillary dysentery,

Он изучал бациллярную дизентерию —

which is a bacterial infection that causes severe diarrhea,

бактериальную инфекцию, вызывающую тяжёлую диарею

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

и в то время убившую много людей,

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

потому что тогда ещё не было изобретено средство борьбы с бактериями.

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

Он исследовал образцы, полученные от выживших пациентов,

And he found that something weird was going on.

и обнаружил нечто странное.

Something in the sample was killing the bacteria

Что-то в образцах убивало бактерий,

that were supposed to cause the disease.

которые вызывали болезнь.

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

Чтобы разобраться в происходящем, он провёл хитроумный эксперимент.

He took the sample, filtered it

Он стал фильтровать содержимое образца,

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

пока не убедился, что там остались только очень маленькие частицы,

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

а затем добавил крошечную каплю фильтрата в пробирку с бактериями.

And he observed that within a number of hours,

Он увидел, что через несколько часов

the bacteria had been killed.

бактерии были уничтожены.

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

Он повторил эксперимент: фильтрация, крошечная капля,

adding it to the next batch of fresh bacteria.

свежая партия бактерий.

He did this in sequence 50 times,

Он повторял это 50 раз —

always observing the same effect.

с неизменным результатом.

And at this point, he made two conclusions.

К этому моменту он сделал два вывода.

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

Очевидный: что-то убивает бактерий —

and it was in that liquid.

что-то, содержащееся в фильтрате.

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

Второй вывод: это что-то имеет органическую природу,

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

так как крошечная капля смогла произвести огромный эффект.

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

Он назвал своё открытие «невидимым микробом»

and gave it the name "bacteriophage,"

и дал ему имя «бактериофаг»,

which, literally translated, means "bacteria eater."

что в буквальном переводе означает «пожиратель бактерий».

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

И между прочим, это одно из самых фундаментальных открытий

of modern microbiology.

в современной микробиологии.

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

Многие современные методы берут начало в понимании принципов работы фагов —

in genomic editing, but also in other fields.

в редактировании генома и других областях.

And just today, the Nobel Prize in chemistry was announced

И прямо сегодня было объявлено о вручении Нобелевской премии по химии

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

двум учёным, работающим с фагами и разрабатывающим на их основе лекарства.

Now, back in the 1920s and 1930s,

Тогда, в 20-е и 30-е годы,

people also immediately saw the medical potential of phages.

учёные сразу увидели потенциал применения фагов в медицине.

After all, albeit invisible,

В конце концов, эти невидимки

you had something that reliably was killing bacteria.

надёжно убивали бактерий.

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

Компании, существующие по сей день, такие как Abbot, Squibb или Lilly,

sold phage preparations.

продавали препараты на основе фагов.

Однако реальность такова, что если вы полагаетесь на микроба-невидимку,

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

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

очень сложно получить надёжный медикамент.

Представьте: вы идёте в Управление по санитарному надзору

Just imagine going to the FDA today

and telling them all about that invisible virus

и говорите им про невидимый вирус,

you want to give to patients.

который хотите предложить пациентам.

So when chemical antibiotics emerged in the 1940s,

Поэтому когда в 40-е годы появились химические антибиотики,

they completely changed the game.

они полностью изменили весь расклад.

And this guy played a major role.

И этот человек сыграл здесь огромную роль.

This is Alexander Fleming.

Это Александр Флеминг.

He won the Nobel Prize in medicine

Он получил Нобелевскую премию по медицине

for his work contributing to the development

за вклад в развитие

of the first antibiotic, penicillin.

первого антибиотика — пенициллина.

And antibiotics really work very differently than phages.

Антибиотики работают совсем не так, как это делают фаги.

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

По большей части они подавляют рост числа бактерий,

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

и не важно каких.

The ones that we call broad-spectrum

Антибиотики широкого спектра действия

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

убивают целый ряд бактерий.

Compare that to phages, which work extremely narrowly

Сравним это с работой фагов, действующих очень избирательно

against one bacterial species,

против одного вида бактерий, —

and you can see the obvious advantage.

преимущество налицо.

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

В прошлом, наверное, казалось, что сбылась мечта:

You had a patient with a suspected bacterial infection,

у пациента подозревали бактериальную инфекцию,

you gave him the antibiotic,

давали антибиотик

and without really needing to know anything else about the bacteria

и, ничего не зная о бактерии,

causing the disease,

вызвавшей болезнь,

many of the patients recovered.

излечивали многих больных.

And so as we developed more and more antibiotics,

По мере того, как создавалось всё больше антибиотиков,

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

они стали первой линией борьбы с бактериальными инфекциями.

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

И между прочим, они значительно повысили продолжительность жизни.

We are only able to do complex medical interventions

У нас есть возможность проводить сложные медицинские вмешательства

and medical surgeries today

и операции

because we have antibiotics,

только благодаря антибиотикам —

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

пациент не рискует умереть на следующий день

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

от бактериальной инфекции, занесённой во время операции.

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

Так мы начали забывать о фагах, особенно в западных медицинских кругах.

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

До какой-то степени, даже во времена моего детства считалось,

we have solved bacterial infections; we have antibiotics.

что с бактериальными инфекциями покончено: у нас есть антибиотики.

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

Конечно, сегодня мы знаем, что это не так.

Today, most of you will have heard about superbugs.

Многие из вас слышали о супербактериях.

Those are bacteria that have become resistant

Они выработали устойчивость

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

ко многим, если не ко всем, антибиотикам, созданным нами

to treat this infection.

для лечения инфекций.

How did we get here?

Как это произошло?

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

Что ж, мы оказались не такими умными, какими себя считали.

As we started using antibiotics everywhere --

И стали использовать антибиотики повсеместно:

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

в больницах — для лечения и профилактики, дома — при обычной простуде,

on farms, to keep animals healthy --

на фермах — чтобы предотвратить заболевания у животных, —

the bacteria evolved.

а бактерии всё развивались.

In the onslaught of antibiotics that were all around them,

Под стремительным натиском антибиотиков

those bacteria survived that were best able to adapt.

выжили те бактерии, которые адаптировались лучше всех.

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

Сегодня мы называем их мультирезистентными.

And let me put a scary number out there.

Позвольте поделиться пугающими цифрами.

In a recent study commissioned by the UK government,

В исследовании по заказу правительства Великобритании

it was estimated that by 2050,

было подсчитано, что к 2050-му году

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

10 млн человек будут умирать ежегодно от мультирезистентных инфекций.

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

Сравните с 8 млн смертей от рака в год в наши дни,

and you can see that this is a scary number.

и вы поймёте, что это страшные цифры.

But the good news is, phages have stuck around.

Но у нас есть и хорошая новость: фаги всё ещё с нами.

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

И, скажу я вам, им мультирезистентность нипочём.

(Laughter)

(Смех)

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

Они по-прежнему радостно охотятся и истребляют бактерий вокруг нас.

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

И они всё ещё избирательны, что в наших условиях очень полезно.

Today, we are able to reliably identify a bacterial pathogen

Сегодня мы способны надёжно идентифицировать патоген,

that's causing an infection in many settings.

вызвавший инфекцию во многих случаях.

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

И избирательность фагов поможет нам избежать побочных эффектов,

that are commonly associated with broad-spectrum antibiotics.

часто ассоциируемых с антибиотиками широкого спектра действия.

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

Но самая лучшая новость — это то, что фаги больше не микробы-невидимки.

We can look at them.

Мы можем на них посмотреть.

And we did so together before.

Мы с вами сделали это сегодня.

We can sequence their DNA.

Мы можем секвенировать их ДНК.

We understand how they replicate.

Мы понимаем, как они размножаются.

And we understand the limitations.

Мы понимаем пределы их возможностей.

We are in a great place

Настало отличное время

to now develop strong and reliable phage-based pharmaceuticals.

для создания сильных и надёжных препаратов, основанных на фагах.

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

Это и происходит по всему миру.

More than 10 biotech companies, including our own company,

Больше десятка биотехнологических компаний, включая нашу,

are developing human-phage applications to treat bacterial infections.

разрабатывают способы применения фагов для лечения инфекций у людей.

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

На подходе клинические испытания в Европе и США.

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

Я убеждён, что мы стоим на пороге

of a renaissance of phage therapy.

возрождения фаготерапии.

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

Я считаю, правильно изображать фага вот так.

(Laughter)

(Смех)

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

Я считаю, фаги — супергерои, в которых мы так нуждаемся

in our fight against multidrug-resistant infections.

в нашей борьбе против мультирезистеньных инфекций.

So the next time you think about a virus,

В следующий раз, услышав о вирусах,

keep this image in mind.

вспомните этот образ.

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

Ведь однажды фаг может спасти вам жизнь.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)