Howalong-forgottenviruscouldhelpussolvetheantibioticscrisis

大家花一點時間，想一想病毒是什么。你腦海里浮現(xiàn)的是什么呢？是疾病？還是恐懼？多半是非常不愉快的感覺吧。然而，病毒的影響并非都是負面的。的確，有些病毒能引發(fā)致命疾病。但另一些病毒則截然相反–它們能治愈疾病，這類病毒被稱為“噬菌體”。

我第一次聽說噬菌體病毒要追溯到2013年。我身為外科醫(yī)生的岳父向我介紹了他當(dāng)時的一名女性患者的治療情況。該女性患者膝蓋受傷，需要進行多次手術(shù)，在進行這些手術(shù)的過程中，她的腿部出現(xiàn)了慢性細菌感染的癥狀。不幸的是，所有當(dāng)時的抗生素對引發(fā)她感染的細菌都不起作用。一般來說，在這種情況下，唯一的選擇就是截肢，以阻止感染進一步擴大。我的岳父急需一種不同的治療方案，他請求實施尚處于實驗階段的唯一可能有效的噬菌體方案，你猜怎么著？那個治療方案生效了。使用噬菌體之后不到三周，慢性感染就得到了治愈，而在此之前，所有抗生素?zé)o一有效。我被這個奇特的概念深深迷住了:病毒竟然能夠治愈細菌感染。

直至今日，我依然為噬菌體的醫(yī)療潛能所著迷。于是，我去年辭掉工作，在這個領(lǐng)域創(chuàng)立了一家公司。那么，究竟什么是噬菌體呢？你們看到的這個影像是用電子顯微鏡拍的。也就是說，實際上我們在屏幕上看到的東西極其微小。中間粒狀的東西有頭、長長的身體、還有很多腳，這就是一個典型噬菌體的形貌，看上去還有點可愛呢。

現(xiàn)在，看看你的手。據(jù)我們團隊的估計，人的每只手上有100多億個噬菌體。它們在你手上干什么呢？事實上，病毒擅長感染細胞；而噬菌體則擅長感染細菌。和我們的身體一樣，你的手就是細菌活動的溫床，是噬菌體的理想狩獵場。因為終究噬菌體會獵殺細菌。還有重要的一點需要了解，即噬菌體都是挑剔的獵手。通常，一個噬菌體只會感染一種細菌。

所以，在這張渲染圖中的噬菌體，只會獵殺一種叫做金黃色葡萄球菌的細菌，在耐藥狀態(tài)下它被稱為MRSA。它會導(dǎo)致皮膚和傷口感染。噬菌體獵殺所用的工具是它的腳。這些腳其實是超級靈敏的感受器官，用于準確探測細菌細胞的表面。

噬菌體一旦探測到細菌表面，就會鎖定住細菌的細胞壁，接著將自己的DNA注射進入細菌體內(nèi)。位于噬菌體頭部的DNA，通過它那長長的身軀進入細菌體內(nèi)。這時，噬菌體會對細菌重新編碼，以生產(chǎn)出大量新的噬菌體。事實上，細菌已變成了噬菌體工廠。一旦細菌體內(nèi)積累了約50-100個噬菌體后，這些噬菌體就會釋放一種破壞細菌細胞壁的蛋白質(zhì)。當(dāng)細菌破裂時，噬菌體就跑出來，繼續(xù)搜尋新的細菌進行感染。很抱歉，這可能聽起來又像一種可怕的病毒了。但這正是噬菌體所擁有的能力–在細菌內(nèi)部繁殖，然后殺死細菌，從醫(yī)學(xué)的角度來看，這讓噬菌體顯得很有趣。

另外一個讓我十分感興趣的方面，是這件事的發(fā)展規(guī)模。就在五年前，我對噬菌體還一竅不通。然而，今天我會告訴你們，它們是自然法則的一部分。噬菌體和細菌又回到了進化早期。它們總是成雙存在，并且彼此相互制約。這跟陰和陽，或是獵人與獵物的關(guān)系別無二致，只不過它們的關(guān)系存在于微觀世界。有些科學(xué)家甚至估計，噬菌體可能是地球上數(shù)量最多的生命體。所以，在我們繼續(xù)討論它們的醫(yī)療潛能之前，我想每人都該了解噬菌體和它們在地球上扮演的角色：它們搜尋、感染，進而殺死細菌。

那么，大自然中怎么會有如此運作完美的生物，無處不在，時時刻刻伴隨著我們；然而在世界上大多數(shù)地方，在我們的醫(yī)藥市場上，卻沒有一種能利用這種機制去對抗細菌感染的藥物呢？答案其實很簡單：還沒人發(fā)明這種藥，至少還沒有這樣一種藥品能夠符合為世界多數(shù)東西制定標準的西方監(jiān)管準則。想知道其中的原因，就要往前追溯一下。

照片中的這位是菲利克斯·德雷爾。他是發(fā)現(xiàn)噬菌體的兩位科學(xué)家之一。只不過當(dāng)1917年他發(fā)現(xiàn)噬菌體時，他對于自己的發(fā)現(xiàn)還一無所知。當(dāng)時，他對一種叫做菌痢的疾病很感興趣，這是一種由細菌感染引發(fā)的嚴重腹瀉疾病，那個年代，這種疾病的致死率很高，畢竟那會兒治療細菌感染的藥物還沒有問世。當(dāng)時他正在觀察從疾病幸存者身上提取的樣本。他發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的事情。樣本中的某種東西正在殺死那些致病的細菌。為了查明原因，他做了一個非常巧妙的實驗。他取出樣本，進行過濾，直到確定樣本中只保留了極微小的生物，接著，他從中取出一小滴，滴入剛培養(yǎng)好的細菌中。他觀察到，在接下來的幾個小時之內(nèi)，細菌統(tǒng)統(tǒng)被殺死了。于是他重復(fù)進行這個實驗，再次過濾、從中取一小滴，滴入下一批最新培養(yǎng)出的細菌中。

他接連將這組實驗做了50次，每次都觀察到了相同的效果。于是，他得出了兩個結(jié)論。首先，最明顯的一個結(jié)論就是：沒錯，有樣?xùn)|西正在殺死細菌，它就存在于那些液體中。另外一個結(jié)論是：它本質(zhì)上一定是生物，因為一小滴竟足以產(chǎn)生如此大的影響。他把剛發(fā)現(xiàn)的這種試劑叫做“看不見的微生物”，并將其命名為“噬菌體”，其字面意思就是“細菌吞噬者”。順便提一句，這是現(xiàn)代微生物學(xué)上最基礎(chǔ)性的發(fā)現(xiàn)之一。許多現(xiàn)代科技又回到我們對噬菌體運作機制的理解–不僅是基因編輯技術(shù)，在其他領(lǐng)域也是如此。而就在今天，兩名研究噬菌體并開發(fā)基于噬菌體藥物的科學(xué)家，獲得了諾貝爾化學(xué)獎。

追溯到二十世紀二十年代和三十年代，人們也立刻看到了噬菌體的醫(yī)學(xué)潛能。即使看不見噬菌體，我們畢竟擁有了能殺死細菌的可靠物質(zhì)。像雅培、百時美施貴寶或禮來這些今天依然存在的公司，開始銷售噬菌體制劑。但問題在于，如果用一種不可見的微生物做基礎(chǔ)，是很難生產(chǎn)出可靠藥物的。試想一下，你今天就去FDA，向他們介紹你要給病人用的這種不可見的病毒，他們會作何反應(yīng)。所以當(dāng)上世紀四十年代化學(xué)抗生素問世的時候，它們徹底改變了游戲規(guī)則。

亞歷山大·弗萊明(上圖)

這主要得歸功于圖上的這個人。他是亞歷山大·弗萊明。因為他對世界上第一種抗生素–青霉素的開發(fā)做出了巨大貢獻，而獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。抗生素與噬菌體的作用原理截然不同。最大的不同就是，抗生素會抑制細菌生長，不管是哪種細菌。我們稱之為廣譜抗菌的抗生素，它們甚至?xí)种迫梭w內(nèi)所有細菌。與之相比，噬菌體的作用面則很有限，只對一類細菌有效，因此，抗生素的優(yōu)勢顯而易見。那時，抗生素的出現(xiàn)讓人們覺得夢想成真。

你有一名疑似患上了細菌感染的患者，你給他開了抗生素，而你不需要真正對引發(fā)疾病的細菌有更多了解，很多患者的病就治好了。因此，隨著我們開發(fā)出越來越多的抗生素，新抗生素立刻就會成為治療細菌感染的首選。順便一提，抗生素為我們壽命的延長做出了巨大貢獻。

今天，我們能夠進行復(fù)雜的醫(yī)療干預(yù)和外科手術(shù)，是因為我們有抗生素，所以我們不再冒著患者可能因為手術(shù)中細菌感染而在術(shù)后第二天死去的危險。因此，我們開始忘記噬菌體的存在，尤其是在西藥中。更確切的說，甚至在我成長過程中，大家的觀念都是：我們已解決了細菌感染問題；因為我們有了抗生素。當(dāng)然，今天我們都知道，這種觀念是大錯特錯的?，F(xiàn)在，多數(shù)人都聽說過超級細菌吧。那是一種即便不是對所有抗生素，也是對很多我們開發(fā)的、治療細菌感染的抗生素有抗藥性的細菌。這一切是如何發(fā)生的呢？事實上，我們并非像我們想的那樣聰明。

從我們開始在所有地方都使用抗生素–在醫(yī)院用于治療和預(yù)防；在家里對付小感冒；在農(nóng)場用，為使動物保持健康–細菌進化了。在抗生素的圍攻之下，活下來的細菌都是適應(yīng)力最強的。今天，我們稱之為“多藥耐藥性細菌”。我要向大家展示一組可怕的數(shù)據(jù)。在最近一項由英國政府委托的研究中，預(yù)計直至2050年，每年大約會有一千萬人死于多藥耐藥性細菌感染。和目前每年死于癌癥的八百萬人相比，這個數(shù)字顯然非?？膳?。

但好消息是，噬菌體的應(yīng)用離我們不遠了。而且，我得告訴你們，它們可不在乎多藥耐藥性。它們只是喜歡獵殺我們周圍的細菌。而且，它們?nèi)匀槐３种x擇性，在今天看來依然是一件好事。今天，我們能可靠地識別在多種情況下造成感染的細菌病原體。而噬菌體的選擇性會幫助我們避免通常由廣譜抗生素所造成的副作用。也許這才是最好的消息：噬菌體不再是不可見微生物。我們可以看到它們。之前我們已經(jīng)看過了。我們能對它們的DNA進行測序。

我們了解它們的復(fù)制機制。我們也明白它們的局限性。我們正處在一個能夠開發(fā)強力而可靠的基于噬菌體的藥物新時代。世界各地都已經(jīng)開始行動了。包括我們公司在內(nèi)，超過10家生物科技公司正開發(fā)人類噬菌體應(yīng)用以治療細菌性感染。數(shù)個臨床試驗正在歐洲和美國進行。所以，我確信我們正站在噬菌體療法復(fù)興的邊緣。依我看，描畫噬菌體的正確方式應(yīng)該像這樣。在我看來，在與多藥耐藥性細菌感染的戰(zhàn)斗中，噬菌體就是我們一直期待的超級英雄。所以，下次你想到病毒的時候，請記住這個形象！畢竟，噬菌體也許會在某一天挽救你的生命。謝謝大家。