Бактериофаг история открытия кратко

Обновлено: 06.07.2024

Валентин Викторович Власов — академик РАН, доктор химических наук, профессор, директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск). Лауреат Государственной премии РФ (1999). Автор и соавтор более 300 научных работ и 20 патентов.

Вера Витальевна Морозова — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск). Автор более 30 научных работ и 6 патентов.

Игорь Викторович Бабкин — кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск). Автор и соавтор 58 научных работ и 2 патентов.

Нина Викторовна Тикунова — доктор биологических наук, заведующая лабораторией молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск). Автор и соавтор 120 научных работ и 21 патента.

Когда в 1930-х гг. группа ученых занялась проблемами функционирования живых систем, то в поиске простейших моделей они обратили внимание на бактериофаги — вирусы бактерий. Ведь среди биологических объектов нет ничего проще, чем бактериофаги, к тому же их можно легко и быстро выращивать и анализировать, а вирусные генетические программы невелики.

Фаг — это минимального размера природная структура, содержащая плотно упакованную генетическую программу (ДНК или РНК), в которой нет ничего лишнего. Эта программа заключена в белковую оболочку, снабженную минимальным набором устройств для ее доставки внутрь бактериальной клетки. Бактериофаги не могут размножаться сами по себе, и в этом смысле их нельзя считать полноценными живыми объектами. Их гены начинают работать только в бактерии, используя имеющиеся в бактериальной клетке биосинтетические системы и запасы молекул, необходимых для синтеза. Однако генетические программы этих вирусов принципиально не отличаются от программ более сложных организмов, поэтому эксперименты с бактериофагами позволили установить основополагающие принципы устройства и работы генома.

В дальнейшем эти знания и разработанные в ходе исследований методы стали фундаментом для развития биологической и медицинской науки, а также широкого спектра биотехнологических приложений.

Бактериофаги — наши друзья, когда речь идет о бактериях, патогенных для человека. Однако есть и другие, дружественные нам бактерии, которые используются в современных биотехнологических производствах, а также в традиционных производствах пищевой промышленности, таких как сыроварение и т. п. В этих случаях фаги могут приносить большой вред, поскольку в больших популяциях микроорганизмов, находящихся в стадии интенсивного роста, создаются благоприятные условия для размножения фагов, что приводит к лизису производственных бактериальных культур. При производстве сыра проблема не столь серьезна, так как при этом обычно применяют закваски, состоящие из многих культур, часть которых выдержит фаговую атаку и продолжит процесс молочнокислого брожения. Серьезные неприятности возникают, если весь процесс основан на применении одного конкретного бактериального штамма, как, например, при производстве антибиотиков или терапевтических белков.

Борцы с патогенами

Первые попытки использовать бактериофаги для лечения инфекционных заболеваний были предприняты практически сразу после их открытия, однако недостаток знаний и несовершенные биотехнологии того времени не позволили достичь полного успеха. Тем не менее дальнейшая клиническая практика показала принципиальную возможность успешного применения бактериофагов при инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, при острых гнойно-септических состояниях больных, для лечения хирургических инфекций и т. д.

По сравнению с антибиотиками бактериофаги имеют ряд преимуществ: они не вызывают побочных эффектов, к тому же строго специфичны для определенных видов бактерий, поэтому при их использовании не нарушается нормальный микробиом человека. Однако такая высокая избирательность создает и проблемы: чтобы успешно лечить пациента, нужно точно знать инфекционный агент и подбирать бактериофаг индивидуально.

Бактериофагами лечат инфекционные болезни не только людей, но и домашних и сельскохозяйственных животных: мастит у коров, колибактериоз и эшерихиоз у телят и свиней, сальмонеллез у кур. Особенно удобно применять фаговые препараты в случае аквакультуры — для лечения промышленно выращиваемых рыб и креветок, так как в воде они долго сохраняются. Бактериофаги помогают защитить и растения, хотя применение фаговых технологий в этом случае затруднено из-за воздействия природных факторов, таких как солнечный свет и дождь, губительных для вирусов.

Фаги могут сыграть большую роль в поддержании микробиологической безопасности продуктов питания, так как применение антибиотиков и химических агентов в пищевой отрасли не решает эту проблему, одновременно снижая уровень экологической чистоты продукции. О серьезности самой проблемы говорят статистические данные: например, в США и России ежегодно регистрируется до 40 тыс. заболевших сальмонеллезом, из которых 1% умирает. Распространение этой инфекции в значительной степени связано с выращиванием, переработкой и потреблением различных видов птицы, и попытки применить для борьбы с ней бактериофаги дали многообещающие результаты.

Так, американская компания Intralytix производит фаговые препараты для борьбы с листериозом, сальмонеллезом и бактериальным загрязнением кишечной палочкой. Они разрешены к применению как добавки, предотвращающие размножение бактерий на продуктах питания — их распыляют на продукты из мяса и домашней птицы, а также на овощи и фрукты. Эксперименты показали, что коктейль из бактериофагов может быть успешно применен и при транспортировке и реализации живой прудовой рыбы для снижения бактериального загрязнения не только воды, но и самой рыбы.

Очевидным применением бактериофагов является дезинфекция, то есть уничтожение бактерий в тех местах, где их не должно быть: в больницах, на пищевых производствах и т. п. Для этой цели британская компания Fixed-Phage разработала метод фиксации фаговых препаратов на поверхностях, обеспечивающий сохранение биологической активности фагов до трех лет.

Эксперимент американских исследователей А. Херши и М. Чейза с использованием бактериофагов, меченных изотопами серы и фосфора, доказали роль ДНК как основного носителя генетической информации

В качестве объектов для своих исследований М. Дельбрюк и его сотрудники использовали мутантные бактериофаги так называемой Т-серии, поражающие кишечную палочку

Семь дней творения

Современные методы синтетической биологии позволяют не только вносить различные модификации в фаговые геномы, но и создавать полностью искусственные активные фаги. Технологически это несложно, нужно только синтезировать фаговый геном и ввести его в бактериальную клетку, а там он уже сам запустит все процессы, необходимые для синтеза белков и сборки новых фаговых частиц. В современных лабораториях на эту работу уйдет всего несколько дней.

Генетические модификации применяют, чтобы изменить специфичность фагов и повысить эффективность их терапевтического действия. Для этого наиболее агрессивные фаги снабжают узнающими структурами, связывающими их с целевыми бактериями. Также в вирусные геномы дополнительно встраивают гены, кодирующие токсические для бактерий белки, нарушающие метаболизм, — такие фаги более смертоносны для бактерий.

Универсальный способ защиты бактерий от всех внешних воздействий — так называемые биофильмы, пленки из ДНК, полисахаридов и белков, которые бактерии создают совместными усилиями и куда не проникают ни антибиотики, ни терапевтические белки. Такие биопленки — головная боль врачей, так как они способствуют разрушению зубной эмали, образуются на поверхности имплантов, катетеров, искусственных суставов, а также в дыхательных путях, на поверхности кожи и т. п. Для борьбы с биофильмами были сконструированы особые бактериофаги, содержащие ген, кодирующий специальный литический фермент, разрушающий бактериальные полимеры.

Большое число ферментов, сегодня широко использующихся в молекулярной биологии и генетической инженерии, были открыты в результате исследований бактериофагов.

Фаговые антибиотики

В терапевтических целях фаги необязательно использовать напрямую. За миллионы лет эволюции бактериофаги разработали арсенал специфических белков — инструментов для распознавания целевых микроорганизмов и манипуляций с биополимерами жертвы, на основе которых можно создавать противобактериальные препараты. Наиболее перспективными белками такого типа являются ферменты эндолизины, которые фаги используют для разрушения клеточной стенки при выходе из бактерии. Сами по себе эти вещества являются мощными антибактериальными средствами, нетоксичными для человека. Эффективность и направленность их действия можно повысить, изменив в них адресующие структуры — белки, специфически связывающиеся с определенными бактериями.

Большинство бактерий делятся по устройству клеточной стенки на грамположительные, мембрана которых покрыта очень толстым слоем пептидогликанов, и грамотрицательные, у которых слой пептидогликана расположен между двумя мембранами. Использование природных эндолизинов особенно эффективно в случае грамположительных бактерий (стафилококков, стрептококков и др.), поскольку пептидогликановый слой у них расположен снаружи. Грамотрицательные бактерии (синегнойная палочка, сальмонеллы, кишечная палочка и др.) являются менее доступной мишенью, поскольку ферменту, чтобы добраться до внутреннего пептидогликанового слоя, необходимо проникнуть сквозь внешнюю бактериальную мембрану.

Для преодоления этой проблемы были созданы так называемые артилизины — модифицированные варианты природных эндолизинов, содержащие поликатионные или амфипатические пептиды, которые дестабилизируют внешнюю мембрану и обеспечивают доставку эндолизина непосредственно к пептидогликановому слою. Артилизины обладают высокой бактерицидной активностью и уже показали свою эффективность при лечении отитов у собак (Briers et al., 2014).

Примером модифицированного эндолизина, избирательно действующего на определенные бактерии, является препарат P128 канадской компании GangaGen Inc. Он представляет собой биологически активный фрагмент эндолизина, соединенный с лизостафином — адресующей белковой молекулой, которая связывается с поверхностью клеток стафилококков. Полученный химерный белок обладает высокой активностью против разных штаммов стафилококка, в том числе обладающих множественной лекарственной устойчивостью.

Анализируя размножение фагов в присутствии целевых бактерий, можно количественно определить численность последних. Так как количество фаговых частиц в растворе возрастет пропорционально числу содержавшихся в нем бактериальных клеток, то для оценки численности бактерий достаточно определить титр бактериофага.

Специфичность и чувствительность такой аналитической реакции достаточно высока, а сами процедуры просты в исполнении и не требуют сложного оборудования. Важно, что диагностические системы, основанные на бактериофагах, сигнализируют о наличии именно живого патогена, тогда как другие методы, такие как ПЦР и иммуноаналитические, свидетельствуют лишь о наличии биополимеров, принадлежащих этой бактерии. Такого типа диагностические методы особенно удобны для использования в экологических исследованиях, а также в пищевой индустрии и сельском хозяйстве.

Вероятно, с помощью модифицированных фагов удастся решить и давнюю задачу глобальной важности — разработать дешевые и быстрые методы детекции возбудителей туберкулеза на ранней стадии заболевания. Задача эта очень сложна, поскольку микобактерии, вызывающие туберкулез, отличаются крайне медленным ростом при культивировании в лабораторных условиях. Поэтому диагностика заболевания традиционными методами может затягиваться на срок до нескольких недель.

Фаговая технология позволяет упростить эту задачу. Суть ее в том, что к образцам анализируемой крови добавляют бактериофаг D29, способный поражать широкий спектр микобактерий. Затем бактериофаги отделяют, и образец перемешивают с быстрорастущей непатогенной культурой микобактерий, также чувствительной к этому бактериофагу. Если в крови первоначально имелись микобактерии, которые были инфицированы фагами, то в новой культуре будет также наблюдаться наработка бактериофага. Таким образом можно выявить единичные клетки микобактерий, а сам процесс диагностики с 2–3 недель сокращается до 2–5 дней (Swift & Rees, 2016).

Фаговый дисплей

Из экспериментов Смита последовало два важных вывода: во-первых, используя технологию рекомбинантных ДНК, можно создавать огромные по разнообразию популяции численностью 10 6 –10 14 фаговых частиц, каждая из которых несет на своей поверхности разные варианты белков. Такие популяции назвали комбинаторные фаговые библиотеки. Во-вторых, выделив из популяции конкретный фаг (например, обладающий способностью связываться с определенным белком или органической молекулой), можно этот фаг размножить в бактериальных клетках и получить неограниченное число потомков с заданными свойствами.

Принципиальная схема процедуры биопеннинга — отбора высокоспецифичных рекомбинантных антител к конкретной мишени-антигену из комбинаторной библиотеки фагового дисплея на основе нитчатых бактериофагов. По: (Тикунова, Морозова, 2009)

На сегодня можно выделить два основных направления применения фагового дисплея. Технология на основе пептидов используется для исследования рецепторов и картирования сайтов связывания антител, создания иммуногенов и нановакцин, а также картирования сайтов связывания субстратов у белков-ферментов. Технология на основе белков и белковых доменов — для отбора антител с заданными свойствами, изучения белок-лигандных взаимодействий, скрининга экспрессируемых фрагментов комплементарной ДНК и направленных модификаций белков.

С помощью фагового дисплея можно вносить узнающие группировки во все виды поверхностных вирусных белков, а также в основной белок, формирующий тело бактериофага. Вводя в поверхностные белки пептиды с заданными свойствами, можно получить целый спектр ценных биотехнологических продуктов. Например, если этот пептид будет имитировать белок опасного вируса или бактерии, узнаваемый иммунной системой, то такой модифицированный бактериофаг представляет собой вакцину, которую можно просто, быстро и безопасно наработать.

Одним из важных применений метода фагового дисплея белков является создание фаговых библиотек рекомбинантных антител, где антигенсвязывающие фрагменты иммуноглобулинов расположены на поверхности фаговых частиц fd или М13. Особый интерес представляют библиотеки антител человека, поскольку такие антитела могут быть использованы в терапии без ограничения. В последние годы только на фармацевтическом рынке США продается около полутора десятка терапевтических антител, сконструированных с использованием этого метода.

Так как вирус представляет собой достаточно жесткую конструкцию с определенным соотношением размерностей, это обстоятельство позволяет использовать его для получения пористых наноструктур с известной площадью поверхности и нужным распределением пор в структуре. Как известно, именно площадь поверхности катализатора является критическим параметром, определяющим его эффективность. А существующие на сегодня технологии формирования на поверхности бактериофагов тончайшего слоя металлов и их оксидов позволяют получать катализаторы с чрезвычайно развитой регулярной поверхностью заданной размерности. (Lee et al., 2012).

Нитчатый бактериофаг М13, размножающийся в обычной кишечной палочке (а), может нести на своей поверхности рекомбинантные чужеродные белки, такие как антитела (б) либо пептиды (в). Он также может служить шаблоном для создания наноустройств и наноматериалов, таких как нанокристаллический катализатор с известной площадью поверхности и нужным распределением пор (г)

Путем покрытия нитчатых фагов золотом и двуокисью индия были получены электрохромные материалы — пористые нанопленки, меняющие цвет при изменении электрического поля, способные реагировать на изменение электрического поля в полтора раза быстрее известных аналогов. Подобного рода материалы перспективны для создания энергосберегающих ультратонких экранных устройств (Nam et al., 2012).

На основе комплексов бактериофага М13, двуокиси титана и одностенных углеродных нанотрубок были также созданы материалы для солнечных батарей (Dang et al., 2011).

Последние годы ознаменовались широкими исследованиями бактериофагов, которые находят себе все новые применения не только в терапии, но и в био- и нанотехнологиях. Их очевидным практическим результатом должно стать возникновение нового мощного направления персонализированной медицины, а также создание целого спектра технологий в пищевой промышленности, ветеринарии, сельском хозяйстве и в производстве современных материалов. Мы ждем, что второе столетие исследований бактериофагов принесет не меньше открытий, чем первое.

Литература
1. Бактериофаги: биология и применение / Ред.: Э. Каттер, А. Сулаквелидзе. М.: Научный мир. 2012.
2. Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М.: Мир. 1974. 614 с.
3. Тикунова Н. В., Морозова В. В. Фаговый дисплей на основе нитчатых бактериофагов: применение для отбора рекомбинантных антител // Acta Naturae. 2009. № 3. C. 6–15.
4. Mc Grath S., van Sinderen D. Bacteriophage: Genetics and Molecular Biology. Horizon Scientific Press, 2007.

БАКТЕРИОФАГИ КАК АЛЬТЕРНАТИВА АНТИБИОТИКАМ В ЛЕЧЕНИИ ИНФЕКЦИЙ

Бактериофаги — вирусы бактерий, естественные микроорганизмы, которые, размножаясь внутри бактериальной клетки, ведут к ее быстрой гибели.

Из истории открытия

Интересный факт: при нанесении бактериофага на влажные слизистые он за 20 минут очищает их от определенного вида бактерий, например от стафилококка. Так быстро не работает ни один антибиотик.

Действие бактериофагов отличается от действия антибиотиков:

Для определенного вида бактерий существует свой определенный бактериофаг. Но стоит отметить, что не ко всем бактериям есть бактериофаги (это основной недостаток этих препаратов). Для решения вопроса, какую терапию выбрать для лечения инфекции, врач должен сначала взять материал для посева на флору с точным определением вида возбудителя и только после получения анализа на чувствительность микроорганизма к бактериофагам выбрать препарат.
Бактериофаги не действуют на нормофлору (нормальные бактерии), поэтому лечение бактериофагами экологично и не требует коррекции нормофлоры.
Бактериофаги не влияют на организм человека, поскольку не способны проникнуть в клетки человека. Поэтому бактериофаги не токсичны и не вызывают побочных эффектов.
После уничтожения патогена элиминируются (самовыводятся) из организма.
Бактериофаги просты в применении: большинство их производится в жидком виде. Доступно наружное орошение при местном применении, полоскании, в виде микроклизм при кишечных инфекциях. Но действуют бактериофаги только местно, то есть именно там, где вы их применяете при полоскании, орошении и закапывании. В отличие от антибиотиков, которые при приеме внутрь распределяются по организму и действуют во всех органах и тканях.
Бактериофаги стимулируют местный иммунитет, так как частицы уничтоженных бактерий побуждают иммунную систему к выработке специфических антител. Из-за этого свойства бактериофаги являются препаратом выбора в лечении бактерионосительства (например, стафилококконосительства) и хронических форм бактериальных инфекций.
Сочетаются с другими препаратами, в том числе с антибиотиками. Их совместное применение ведет к быстрому выздоровлению от бактериальной инфекции.
По совокупности описанных свойств бактериофаги применимы как основной препарат для лечения бактериальных инфекций у беременных, детей с рождения и людей пожилого возраста, а также в тех случаях, когда имеется полирезистентность микроорганизма к антибиотикам.

В лаборатории KDL предлагается 2 варианта посевов на флору с определением чувствительности выделенной культуры микроорганизма к препаратам бактериофагов и разным наборам антибиотиков в зависимости от ситуации пациента (выбирает врач), например:

Какие инфекции можно лечить бактериофагами:

кожные, ожоговые и раневые инфекции;
инфекции ЛОР органов;
инфекции урогенитального тракта;
отдельные инфекции желудочно-кишечного тракта.

Возбудителями этих инфекций могут быть такие бактерии, как золотистый стафилококк, синегнойная палочка, патогенные формы кишечной палочки, сальмонеллы, стрептококки.

В Новосибирском научном центре технологии персонализированного лечения бактериофагами в большой коллекции бактериофагов есть уникальные штаммы, способные бороться с недавно появившимися и уже получившими широкое распространение возбудителями больничных инфекций, такими как грамотрицательные бактерии Acinetobacter baumanii, Stenotrophomonas maltophilia и др.

Последние годы ознаменовались широкими исследованиями бактериофагов из-за нарастающей проблемы антибиотикорезистентности микроорганизмов, которые находят всё новые применения не только в терапии и профилактике, но и в биотехнологиях. Их очевидным практическим результатом должно стать возникновение нового мощного направления персонализированной медицины, а также создание целого спектра технологий в пищевой промышленности, ветеринарии, сельском хозяйстве и в производстве современных материалов. Мы ждем, что второе столетие исследований бактериофагов принесет не меньше открытий, чем первое.

Ключевые слова: история открытия бактериофагов, фаготерапия.

В оценку открытия ретроспективно были включены наблюдения Эрнеста Ханбери Ханкина, колониального бактериолога в Британской Индии и Николая Гамалеи, видного российско-украинского микробиолога, который в 1898 году сообщил о самопроизвольном лизисе чумных культур.

Институт Пастера и связанные с ним глобальные сети послужили моделью для построения советской бактериологии. Нобелевский лауреат и пионер клеточного иммунитета Илья Мечников (Élie Metchnikoff) начал свою карьеру в Одессе, но провел свои последние годы во Франции. Для русских бактериологов он представлял прямую связь с пастерской традицией и стал настоящей иконой микробиологии со многими институтами, названными в его честь. Лев Тарасевич, первый директор Института контроля вакцин и сывороток в Москве, работал вместе с французскими учеными уже после революции. Аналогичные связи для работы с бактериофагами появилась у Георгия Элиава, грузинского ученого, который работал с д'Эреллем в Париже в 1918–1920 гг. и по возвращении возглавлял бактериологическую лабораторию в Тифлисе (Тбилиси). У Элиавы была прямая связь с новаторскими работами по фагам, которые были усилены во время его второго визита в Париж в 1925–1926 годах. Как единомышленник д'Эрелля, он также был одним из первых сторонников вирусной теории бактериофага. Также многие другие центры растущей микробиологической сети занимались исследованиями бактериофагов, особенно в Москве, Ленинграде и Харькове.

Основные термины (генерируются автоматически): бактериофаг, Париж, фаг, бактерия, время, институт, клеточный иммунитет, Москва, прямая связь, работа.

К слову сказать, сама идея существования принципиально новых представителей микромира была принята научным сообществом далеко не сразу: еще в начале XX в. высказывались предположения, что вирусы являются просто либо очень мелкими бактериями, либо токсическими веществами, которые выделяются внутри обреченных клеток под воздействием каких-то неизвестных факторов. Точку в этом споре поставило открытие способности этих крошечных созданий поражать не только растения и животных, но и другие микроорганизмы.

Аперитив из агавы

Поразительный факт: человек, заслуженно считающийся одним из первооткрывателей бактериофагов и восемь (!) раз номинированный на Нобелевскую премию, не только не имел высшего биологического образования, но окончил лишь среднюю школу! А за запоминающейся внешностью испанского идальго у этого гениального самоучки билось сердце настоящего авантюриста. По крайней мере так можно судить по описаниям жизни д’Эрелля, особенно ее раннего периода, о котором имеющиеся на сегодня литературные источники дают зачастую противоречивые сведения, так что мы сможем лишь приблизительно очертить траекторию его жизненного пути.

Так, в некоторых публикациях утверждается, что Феликс родился в Монреале в семье французских эмигрантов и переехал в Париж уже в шестилетнем возрасте после смерти отца. Однако по последней версии, д’Эрелль, которого в действительности звали Хьюберт Феликс Августин Херенц (Haerens), родился 25 апреля 1873 г. в Париже от неизвестного отца и 24-летней Августины Херенц, рантье, как это указано в его свидетельстве о рождении. Он действительно получил только среднее образование, обучаясь в двух парижских лицеях, в том числе Людовика Великого, где не отличался хорошей успеваемостью, а позднее в течение немногих месяцев посещал лекции по медицине в Европе, предположительно, в Боннском университете. Есть данные, что в возрасте 20 лет он вместе со своим младшим братом Даниэлем поступил добровольцем во французскую армию, откуда через год дезертировал по неизвестным причинам.

Феликса всегда отличала страсть к путешествиям: еще школьником он исколесил на велосипеде почти всю Западную Европу, а затем путешествовал в Южной Америке, Греции, Бельгии. В Турции он встретил свою будущую жену Мари.

К этому времени Феликс был отцом уже двух дочерей, и чтобы обеспечить семью, отправился … в Новый свет, где по контракту с правительством Республики Гватемала стал работать бактериологом в столичной больнице общего профиля, занимаясь лечением малярии и желтой лихорадки. Очевидно, что все это время д’Эрелль, далекий от медицины, но явно увлекшийся микробиологией, продолжал заниматься самообразованием. Попутно на основе своего опыта в алкогольном производстве д’Эрелль взялся разработать процесс получения виски из бананов. Жизнь в южноамериканской стране, которая в конце XIX в. пережила несколько гражданских войн и стала символом хронической нестабильности и междоусобицы, была далека от цивилизованной и просто безопасной, но Феликсу с его авантюрной жилкой оказалась явно по душе: по его словам, именно в Гватемале начался его путь в большую науку.

Эта работа окажется для д’Эрелля судьбоносной, пока же отметим, что именно он впервые выдвинул идею биологического способа борьбы с сельскохозяйственными вредителями. И хотя его более поздние попытки применить такой способ борьбы с нашествием саранчи в Гватемале, Аргентине и Тунисе не увенчались полным успехом, о д’Эрелле впервые заговорили в научных кругах. До этих пор, как говорится во французской Википедии, его научная карьера выглядела как карьера шарлатана.

Спасибо саранче

В 1911 г. семья д’Эреллей возвращается в Париж, а ее глава начинает работать в Институте Пастера, занимаясь разработкой метода приготовления вакцины на модельной системе – палочке мышиного тифа и домовой мыши, ее природном хозяине, а в свободное время обследуя дизентерийных больных в расквартированном под Парижем кавалерийском эскадроне.

Слово этого человека, привыкшего незамедлительно решать возникшие перед ним практические задачи, не разошлось с делом. Всего лишь через два года в детском госпитале в Париже он вместе с профессором В.-А. Гутинелем провел первый эксперимент по лечению дизентерии с помощью бактериофага. Чтобы убедиться в безопасности нового препарата, д’Эрелль и его сотрудники, как это было принято в то время, предварительно сами приняли немалую дозу. Этому клиническому испытанию предшествовали успешные опыты на курах, больных куриным тифом, в которых с помощью фагов, выделенных из куриного помета, удалось понизить смертность с 95 до 5 %!

На вершине

Уже первая публикация д’Эрелля вызвала настоящий бум в научном сообществе: в многочисленных исследованиях все больше и больше ученых подтверждали его правоту, фаготерапия начала завоевывать позиции в медицине Западной Европы, а сам д’Эрелль упрочил свое положение в Институте Пастера, где он в течение нескольких лет работал неоплачиваемым помощником. Но и в это время жизнь этого любителя приключений с горячим нравом и беспокойным характером зачастую проходила далеко от академической тишины лаборатории – в исследовательских экспедициях, организованных Институтом Пастера в Аргентине, Алжире, Турции, Тунисе и Мексике. А многие свои дальнейшие путешествия, сделанные с научной целью, он предпринимал за свой счет.

Институт Пастера д’Эрелль покинул к 1925 г. по причинам, которые остались до конца невыясненными (как предполагают, из-за разногласий с институтским руководством). В Нидерландах, где он занял временную должность куратора в Институте тропической патологии, он опубликовал свою первую книгу и получил звание почетного доктора Университета Лейдена; в Египте боролся с инфекционными заболеваниями в качестве директора бактериологической лаборатории при карантинной станции Александрии и инспектора службы здравоохранения Лиги Наций; в Индии с помощью фаготерапии лечил холеру… С жертвами холеры д’Эрелль принципиально работал не в больнице, организованной по европейским стандартном, а в обычной медицинской палатке в трущобах, так как считал, что бактериальные инфекции надо изучать там, где они возникают, а не в стерильных условиях. В результате д’ Эреллю и его команде удалось добиться почти восьмикратного снижения смертности от этого тяжелейшего бактериального заболевания.

В 1928 г. д’Эрелль совершил триумфальное научное турне по США, где прочел цикл лекций в Стэндфордском университете (его дискуссия на тему бактериофагии была опубликована в виде отдельной монографии), а затем занял постоянную должность в Йельском университете – одном из старейших и самых знаменитых научно-образовательных учреждений США.

Несмотря на фактические неточности, Дакворт была права по сути. Трагизм ситуации состоял и в том, что этих двух выдающихся и таких разных личностей связывала не только совместная работа и одинаковые научные интересы: судя по всему, д’Эрелль, который был старше Элиавы почти на двадцать лет, относился к тому как к сыну.

Элиава – известная грузинская фамилия. Родившейся в обеспеченной семье семейного врача, Гоги с молодых лет отличался свободолюбивыми взглядами. Исключенный из Одесского университета за революционную деятельность, он поступил на медицинский факультет университета в Женеве, но из-за Первой мировой войны ему пришлось закончить свое образование в Москве. Практически прямо со студенческой скамьи он попал на Кавказский фронт в Трапезунд в качестве главы бактериологической лаборатории. Именно там, работая с бактериальными посевами, Элиава в 1917 г. соверешенно случайно и независимо обнаружил бактерицидное действие воды р. Кура, сразу верно оценив значимость этого явления. Это произошло как раз в тот год, когда д’Эрелль обнародовал свое знаменитое открытие, и стало ясно, что и этот феномен может быть объяснен действием холерного бактериофага.

При поддержке д’Эрелля Элиава организовал в Тифлисе (с 1936 г. – Тбилиси) первую в СССР лабораторию по изучению бактериофагов, которая в 1923 г. была преобразована в Институт бактериофагов. Мечта ученых – создание в Грузии международного центра фаговой терапии со своей производственной базой и экспериментальными клиниками – стала быстро претворяться в жизнь благодаря поддержке Серго Орджоникидзе, тогдашнего наркома тяжелой промышленности. В течение ряда лет д’Эрелль поставлял в институт оборудование и библиотечные материалы, преимущественно за свой счет, а в 1933—1935 гг. сам приезжал в Тифлис, где, также безвозмездно, проработал в течение двух полугодий. Виртуозно владея всеми лабораторными навыками, включая стеклодувные работы, он проводил исследования со своим обычным фанатизмом с утра и до позднего вечера, никогда не выказывая усталости.

26 июля того же года Элиава был расстрелян. Его жена разделила судьбу мужа, а ее единственная двадцатичетырехлетняя дочь Ганна, удочеренная Элиавой, была отправлена в пятилетнюю ссылку в Казахстан.

…И умерли в один день

Когда мечты не сбываются

Бактериолог Николка Булгаков

Родоначальнику фаговой терапии, во-первых, не простили его работу на коммунистический режим, во-вторых, применение на практике препаратов из бактериофагов, производством которых в 1920—1930-х гг. занялись многие частные фирмы, зачастую не оправдывало ожиданий. Плохая воспроизводимость результатов лечения фагами во многом определялась техническими проблемами, к тому же многие врачи и предприниматели имели очень слабое представление о микробиологии и самих основах биологического знания. Доходило до смешного: когда однажды д’Эрелль испытал два десятка коммерческих препаратов бактериофагов, оказалось, что ни один из них не содержит активных вирусов!

Ошибочная диагностика, неправильные методы приготовления, консервирования, хранения и применения препаратов, отсутствие надлежащего контроля за лечением… Список подобных упущений можно продолжить, и все они подтачивали авторитет фаговой терапии, отражаясь на инвестициях в эту область.

Вторую мировую войну Феликс д’Эрелль встретил в Париже, где вместе с женой и дочерьми занялся производством лекарств для союзных армий. После оккупации Парижа в 1940 г. из-за отказа наладить производство бактериофага для лечения раневых инфекций у немецких военнослужащих ученый, к тому времени перешагнувший семидесятилетний рубеж, находился под домашним арестом вплоть до освобождения французской столицы в 1944 г.

Спустя еще пять лет основоположник бактериофагологии скончался, практически в полном забвении, от рака поджелудочной железы и был похоронен в окрестностях французской столицы. Кстати сказать, через год умер и соавтор открытия бактериофагов – Ф. Туорт, лаборатория которого была взорвана в годы войны.

Земская Е. А. Михаил Булгаков и его родные: Семейный портрет. М.: Языки славянской культуры. 2004. 360 с.

Лысогоров Н. В. Когда отступает фантастика.Серия Эврика. М.: Молодая гвардия. 1968. 256 с.

Шраер-Петров Д. П. Охота на рыжего дьявола. Роман с микробиологами. Аграф. 2010. 400 с.

Bacteriophages, Part B. 2012. Ed. Szybalski W. T., Lobocka M. Advances in Virus Research. Academic Press. V. 83. 496 p.

Summers W. C. Félix d’Herelle and the Origins of Molecular Biology. New Haven and London, Yale University Press. 1999. 230 p.

Читайте также: