ŻYWA MEDYCYNA. FAGI

Lecznicze wirusy istnieją od milionów lat, a podczas kolejnej pandemii mogą się okazać naszą najskuteczniejszą bronią.

Żywa medycyna to fascynująca historia naukowców, którzy odkryli dawno zapomniane, ratujące życie lekarstwo. Ponad sto lat temu świat poznał pierwsze naturalne antybiotyki – bakteriofagi (fagi), które wyprzedziły penicylinę o całe dekady. Te niezwykłe wirusy mają zdolność zwalczania bakterii opornych na antybiotyki, działając jak żywe leki. Atakują i niszczą niebezpieczne drobnoustroje, pozostawiając inne organizmy – w tym człowieka – nietknięte. Bakteriofagi są wszechobecne: żyją w wodzie, glebie, roślinach i zwierzętach oraz w ludzkim ciele. Ich zdolność do leczenia groźnych infekcji sprawia, że mogą być alternatywą dla antybiotyków syntetycznych. W obliczu rosnącej odporności bakterii na tradycyjne leczenie fagi mogą stać się kluczową bronią ludzkości w walce z przyszłymi pandemiami.

Kiedy bakteriofagi zostały po raz pierwszy rozpoznane jako leki, ich potencjał wydawał się nieograniczony. Były bezkonkurencyjne w walce z cholerą, dyzenterią, dżumą i innymi śmiertelnymi chorobami zakaźnymi. Dzięki nim uratowano dziesiątki tysięcy istnień ludzkich – od Paryża po radziecką Gruzję, Egipt, Indie, Kenię, Syberię i Amerykę.

Lina Zeldovich, uznana dziennikarka naukowa, w swojej książce Żywa medycyna ujawnia fascynującą historię tych wirusów. Opowieść ta jest przedstawiona poprzez losy francuskich, sowieckich i amerykańskich naukowców, którzy odkryli, rozwijali i stosowali tę niezwykłą terapię w leczeniu pozornie nieuleczalnych chorób. Ci błyskotliwi, często ekscentryczni badacze musieli zmierzyć się nie tylko z naukowymi wyzwaniami, ale także z politycznymi intrygami i sceptycyzmem środowiska medycznego. Po brutalnych czystkach Stalina i wzroście popularności antybiotyków syntetycznych terapia fagami została niemal całkowicie zapomniana.

Z książki tej dowiadujemy się, w jaki sposób bakteriofagi przyczyniają się do bezpieczeństwa żywności oraz ratują ludzkie życie w krytycznych sytuacjach. Wiemy też, że potencjalnie śmiertelne bakterie MRSA, powszechne w szpitalach, mogą zostać skutecznie zwalczone przez bakteriofagi w krótkim czasie. Fagoterapia rozwijana w gruzińskim Instytucie Badań nad Bakteriofagami w Tbilisi stanowi alternatywę dla antybiotyków, szczególnie w przypadkach, gdy tradycyjne leczenie zawodzi.

Żywa medycyna to książka o ludzkich ambicjach, tragediach i niezwykłych naukowcach, którzy z determinacją dążyli do odkryć mogących odmienić losy medycyny. Książka ukazuje ich pasję do innowacji oraz walkę o przywrócenie zapomnianej terapii, która może stać się kluczowym narzędziem w przyszłości.

---

Lina Zeldovich dorastała w dysydenckiej rodzinie radzieckich naukowców. Angielskiego nauczyła się jako drugiego języka w wieku 20 lat już jako imigrantka w Nowym Jorku. Jest wielokrotnie nagradzaną dziennikarką, autorką, prelegentką i absolwentką szkoły dziennikarska Uniwersytetu Columbia. Napisała setki artykułów dla czołowych czasopism i magazynów, w tym „Popular Science”, „The New York Times”, „Reader’s Digest”, „Scientific American”, „Smithsonian”, „National Geographic” i „BBC Future”, występowała też w radiu, podcastach i telewizji. Zeldovich jest autoką książki The Other Dark Matter: The Science and Business of Turning Waste into Wealth and Health. Mieszka w Nowym Jorku.

…Andriej Zwiagincew był w śpiączce tak głębokiej, że lekarze nie sądzili, żeby kiedykolwiek miał się obudzić. Oporny na antybiotyki szczep klebsielli skolonizował jego płuca, rozprzestrzenił się na inne narządy i namnożył się w jego krwi. Mężczyzna miał sepsę i leżał pod respiratorem, a żadne antybiotyki dostępne lekarzom z Instytutu Transfuzjologii i Inżynierii Transplantacyjnej w Hanowerze w Niemczech nie pomagały.

Zwiagincew, legenda rosyjskiej kinematografii, zdobył trzy nagrody na Festiwalu Filmowym w Cannes, a także wiele innych. Urodził się i wychował w Nowosybirsku, zaśnieżonym syberyjskim mieście, a karierę aktorską rozpoczął w Moskwie w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Przez kolejne trzy dekady odnosił spektakularne sukcesy, zdobywając sławę zarówno w ojczyźnie, jak i w Europie dzięki emocjonalnym, przejmującym ludzkim dramatom, które barwnie przedstawiał w swoich filmach. Pierwszy wyreżyserował w 2000 roku, a już trzy lata później zdobył Złotego Lwa na Międzynarodowym Festiwalu Filmowym w Wenecji za dramat o dojrzewaniu Powrót. W 2007 roku był nominowany do Złotej Palmy w Cannes za wstrząsający dramat rodzinny Wygnanie, a cztery lata później na tym samym festiwalu otrzymał nagrodę specjalną za Elenę, film kryminalny, którego był scenarzystą i reżyserem. W 2015 roku uhonorowano go Złotym Globem za film Lewiatan, a trzy lata później dostał Cezara – nagrodę francuskiej Akademii Sztuki i Techniki Filmowej – dla najlepszego filmu zagranicznego za Niemiłość. W tym samym roku zasiadał również w jury Festiwalu Filmowego w Cannes. W tamtym momencie wyglądało jednak na to, że tę oszałamiającą karierę zakończy niepozorna bakteria o nazwie klebsiella.

Walka Zwiagincewa z mikroskopijnymi najeźdźcami w kształcie pałeczek rozpoczęła się niemal natychmiast po tym, jak wyzdrowiał po zakażeniu wirusem COVID. Kiedy w Moskwie rozpoczął się lockdown, przestrzegał zasad, dręczony przeczuciem, że jest jedną z osób wyjątkowo podatnych na chorobę. „Nie potrafię tego wyjaśnić, po prostu tak czułem” – wspomina. Zaszczepił się od razu, kiedy tylko szczepionki przeciw COVID stały się dostępne w Rosji, tj. w 2021 roku. Poczuł się bezpieczniej i przestał aż tak bardzo na siebie uważać. W końcu było lato, idealny czas na przebywanie na świeżym powietrzu. Zaraził się niemal natychmiast. Cały lipiec spędził w moskiewskim szpitalu, w tym dwa tygodnie na oddziale intensywnej terapii. Udało mu się wyzdrowieć i wrócić do domu, jednak znów trafił na OIOM zaledwie kilka dni później. Miał infekcję bakteryjną i zapalenie płuc. „Myślimy, że złapał coś w szpitalu” – mówi jego żona Anna – „a ponieważ był tak wyniszczony przez COVID, jego osłabiony układ odpornościowy sobie z tym nie poradził”. Na domiar złego wystąpił u niego zator płucny – skrzep krwi zatkał tętnicę dostarczającą tlen do jego i tak już walczących o każdy oddech płuc. Stan Zwiagincewa pogarszał się tak szybko, że jego lekarz powiedział do Anny: „Nie sądzę, żebyśmy byli w stanie coś jeszcze zrobić”. Zasugerował przeniesienie pacjenta do europejskiej kliniki, gdzie mógłby przejść przeszczep płuc.

15 sierpnia Zwiagincew został przetransportowany drogą lotniczą do Niemiec, gdzie lekarze najpierw chcieli udrożnić tętnicę, ale ponieważ skrzep był niewielki, ostatecznie z tego zrezygnowali, jak wspomina kardiochirurg z Hanoweru Daniel Moskalenko, emigrant, który przyjechał do Niemiec z Mołdawii, i wierny fan filmów Zwiagincewa. „Kiedy przyjechał, spędziliśmy całą pierwszą noc na rozmowie o filmach” – mówi Moskalenko, który pomagał Annie zrozumieć medyczny żargon podczas pobytu w szpitalu. Potem kardiochirurg nie mógł już nawet rozmawiać ze swoim ulubionym reżyserem. Zwiagincewowi brakowało tlenu do tego stopnia, że musiał zostać podłączony do respiratora i wprowadzony w stan śpiączki farmakologicznej²⁴.

Wkrótce potem stało się jasne, że nawet europejska medycyna nie ma narzędzi, żeby poradzić sobie z opornym szczepem klebsielli. Niemieccy lekarze wpompowali w Zwiagincewa wszystkie antybiotyki, jakie mieli w zanadrzu. Chociaż było ich ponad 20, żaden nie zadziałał. Szanse reżysera na przeżycie spadły niemal do zera. Miał sepsę, a klebsiella zajęła jego płuca w 92%. „Były w zasadzie zupełnie zniszczone” – mówi. – „Nie miałem już czym oddychać”.

W tym momencie przeszczep płuc stał się jedynym możliwym ratunkiem. Oznaczało to również, że jego kariera filmowa zasadniczo dobiegła końca. Osoby po przeszczepie płuc rzadko, jeśli w ogóle, odzyskują dawną formę i muszą przyjmować leki immunosupresyjne do końca życia, aby zapobiec odrzuceniu nowych organów przez układ odpornościowy, który mógłby je uznać za ciała obce. Zwiagincew za nic nie byłby w stanie wytrzymać intensywnej, wyczerpującej, wielodniowej pracy na planie filmowym.

Zanim jednak lekarze mogliby w ogóle podjąć próbę przeszczepu, musieli zwalczyć infekcję, żeby zapobiec kolonizacji nowych płuc bakteriami klebsielli. Niestety antybiotyki nie działały, więc przeszczep wydawał się nie wchodzić w grę. W tym kluczowym momencie inny z lekarzy prowadzących Zwiagincewa wypowiedział słowo „bakteriofag”.

Niesamowitym zrządzeniem losu przy szpitalu w Hanowerze znajdowało się Narodowe Centrum Terapii Fagowej, instytucja badawcza zgłębiająca potencjał żywych leków. W Niemczech daleko im było to zatwierdzenia, wciąż były w fazie eksperymentalnej, ale podobnie jak w przypadku Pattersona lekarze Zwiagincewa byli gotowi spróbować. „Trzeci tydzień był w śpiączce, nie mieliśmy nic do stracenia” – mówi Anna.

Zwiagincewowie nie są pewni, jakich formalności musieli dopełnić i jakie zgody uzyskać ich lekarze prowadzący, ale ponieważ Centrum Terapii Fagowej miało własne zasoby bakteriofagów, wyhodowanie żywych leków w oparciu o izolat pobrany od chorego zajęło mniej niż dwa dni. Axel Haverich, ówczesny dyrektor medyczny Kliniki Kardiochirurgii, Torakochirurgii, Transplantologii i Chirurgii Naczyniowej w Hanowerskiej Akademii Medycznej, bardzo ten proces przyspieszył. Jak wspomina Anna, preparat był gotowy w ciągu 36 godzin. Lekarze natychmiast wzięli się do pracy.

Zwiagincew przyjmował bakteriofagi dożylnie i przez inhalator, aby dostały się bezpośrednio do źródła infekcji. Podobnie jak w innych przypadkach leczenia fagami minęło zaledwie kilka dni, zanim poczuł się lepiej. Kiedy gorączka spadła, a on zaczął sprawniej oddychać, lekarze rozpoczęli przygotowania do przeszczepu. Pierwszym krokiem było wykonani prześwietlenia. I tu czekała największa niespodzianka.

Zniszczone w ponad 90% płuca wyglądały zupełnie normalnie. Zniknęła nie tylko klebsiella, lecz także wyrządzone przez nią szkody, wcześniej uważane za nieodwracalne. Bakteriofagi, które początkowo miały tylko przygotować Zwiagincewa do przeszczepu, wykonały swoją pracę tak dobrze, że nie potrzebował już nowych płuc. Płuca, z którymi żył przez całe życie, naprawiły się same, i to zadziwiająco szybko. „Lekarze, którzy oglądali moje zdjęcia, nie mogli w to uwierzyć” – wspomina. – „Nie sądzili, że to możliwe”.

Po spędzeniu kilku miesięcy na oddziale intensywnej terapii i 40 dni w śpiączce Zwiagincew potrzebował dużo czasu, aby dojść do siebie. Przez pierwszych kilka miesięcy po wypisaniu ze szpitala poruszał się na wózku inwalidzkim, pojechał też na rehabilitację do Francji. W międzyczasie Rosja zaatakowała Ukrainę, a Zwiagincew i jego żona postanowili nie wracać do Moskwy. Wtedy był już jednak w tak dobrej formie, że mógł wrócić do pracy. Jesienią 2023 roku czekał na niego nowy projekt w Paryżu. On i Anna są przekonani, że żywe leki uratowały mu życie i karierę. Aby zachować zdrowie płuc, Zwiagincew nawiązał kontakt z Instytutem Eliawy, który obecnie hoduje dla niego bakteriofagi zwalczające klebsiellę. „Przychodzą pocztą, a ja je wdycham w ramach profilaktyki” – mówi. – „Powinienem już nie żyć, a ciągle tu jestem i oddycham płucami, które kiedyś były prawie zupełnie zniszczone. To cud”²⁵.

FAGI DLA GLOBALNEGO ZDROWIA

Tropikalne słońce świeci jasno nad grupą naukowców zanurzających wiadra w ciemnym strumieniu ścieków w Kenii. Jest południe, upał, w powietrzu unosi się intensywny nieprzyjemny zapach, co – zdaniem Biswajita Biswasa – czyni ten moment idealnym do polowania na fagi, które z radością pożerają niektóre z najgorszych plag dotykających ludzi w wielu częściach Afryki. Wszyscy ci naukowcy z wiadrami w ręku pochodzą z kontynentu afrykańskiego i są tutaj, aby dowiedzieć się, jak znaleźć i wykorzystać żywe leki do pomocy pacjentom walczącym z bakteryjnymi chorobami zakaźnymi w ich własnym kraju.

Grupa ta bierze udział w warsztatach organizowanych przez organizację non-profit o nazwie Phages for Global Health. Szacuje się, że do 2050 roku oporność na antybiotyki będzie pochłaniać 10 milionów ofiar rocznie, ale podobnie jak każda inna katastrofa zdrowotna dotknie ona znacznie bardziej kraje o niskim i średnim dochodzie. „Skupiamy się na biedniejszych państwach, ponieważ według szacunków to właśnie tutaj ma mieć miejsce 90% zgonów spowodowanych opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe” – mówi Tobi Nagel, założycielka organizacji. – „Ułatwiamy więc wdrażanie terapii fagowych w Afryce i Azji”. Pomysł polega na wsparciu rozwoju żywych leków w sposób, który jest odpowiednio zarówno tak pod względem biologicznym, jak i kulturowym, poprzez poszukiwania fagów żerujących na określonych bakteriach, które wywołują lokalne ogniska epidemii, i tworzenie koktajli fagowych, które mogą być przechowywane i transportowane w temperaturze otoczenia, ponieważ nie zawsze istnieje możliwość ich chłodzenia. „Weźmy za przykład szczepionki na COVID-19, które muszą być przechowywane w temperaturze -80 stopni” – mówi. – „W większości krajów o niskich i średnich dochodach to nierealne”.

Na tym jednak problemy się nie kończą. Leki są opracowywane głównie w krajach uprzemysłowionych. Zanim dotrą do tych słabiej rozwiniętych, mija zwykle sporo czasu. A nawet wtedy często nie są dostępne dla wszystkich ze względu na zbyt wysoką cenę lub ich za małe zapasy. „Kiedy oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe się rozpowszechni, spowoduje to miliony zgonów” – mówi Nagel.

Fagi są tańszą i łatwo dostępną alternatywą. Ta sama stara radziecka mądrość ma tutaj doskonałe zastosowanie. Nie trzeba budować nowoczesnych fabryk, by je hodować. Nie potrzeba do tego drogiego sprzętu. Wszystkie surowce – bakterie i żerujące na nich bakteriofagi – można pozyskać z natury, są dosłownie tuż pod naszymi nogami. Trzeba tylko wiedzieć, jak je wyizolować i rozmnożyć. Temu właśnie służą warsztaty. Kiedy d’Hérelle wyleczył bakteriofagami dżumę w Egipcie w 1925 roku, lokalny urząd ds. zdrowia Conseil Sanitaire napisał, że „Indie powinny się w nie uzbroić”²⁶. Właśnie to robią ci naukowcy i lekarze zanurzający wiadra w ściekach: uzbrajają się w alternatywne metody leczenia. „Różnym badaczom w Kenii udało się już wyizolować jakieś 500 rodzajów fagów” – mówi Nagel.

Nagel jest również członkinią zarządu PhagePro, firmy pracującej nad fagami przeciwko cholerze, która planuje w przyszłości przeprowadzić badania kliniczne w Bangladeszu, co także przywodzi na myśl czasy d’Hérelle’a i Eliawy. Obecnie jednak wiemy znacznie więcej o cholerze niż na początku XX wieku, co niewątpliwie pomoże w przygotowaniach. „Cholera jest wyjątkowa wśród chorób zakaźnych, ponieważ szczepy wywołujących ją bakterii, które można znaleźć w jednym regionie świata, są prawie identyczne z tymi, które wywołują zachorowania po drugiej stronie globu” – wyjaśnia Nagel. – „Jeśli więc opracujemy żywe leki w jednym miejscu, powinniśmy być w stanie ich użyć także gdzie indziej”.

Innym celem Nagel jest campylobacter – bakteria, która powszechnie występuje u drobiu i wywołuje choroby u ludzi spożywających niedogotowane kurczaki. „Rozważaliśmy staranie się o grant razem z Intralytix, ale nie mogliśmy dogadać w sprawach finansowych” – mówi. – „Jeśli dojdziemy do etapu produkcji, zobaczymy, czy uda nam się uzyskać na to dotację”. Firma pracuje też nad leczeniem wrzodu Buruli, choroby tropikalnej zaniedbanej przez naukę i rzadko występującej w zachodnim świecie. Tymczasem w niektórych miejscach w Afryce nawet jedna czwarta populacji może być zarażona wywołującą ją bakterią²⁷ Mycobacterium ulcerans, która zjada skórę i tworzy otwarte rany. Chociaż bakterie te nadal reagują na antybiotyki, fagi mogą się okazać tańszą i łatwiej dostępną alternatywą.

Droga Nagel do terapii fagowej wiodła, co nie jest zaskoczeniem, przez Gruzję. Przez 15 lat pracowała w dużych firmach farmaceutycznych i start-upach biotechnologicznych, ale zawsze chciała pomagać pacjentom w miejscach, gdzie dostęp do leków, nad których wprowadzeniem na rynek pracowała, jest ograniczony. „Rozwój leków jest kosztowny, wiem o tym” – wyjaśnia. – „Dlatego zawsze myślałam o bardziej ekonomicznych metodach zwalczania chorób”. W końcu została konsultantką w Gruzji, gdzie uczyła naukowców z Instytutu Eliawy, jak prezentować i promować swoją pracę reszcie świata. Kiedy zrozumiała, jak działają żywe leki, zdała sobie sprawę, że to jest właśnie rozwiązane, którego szukała. „Fagi nie są tak wymagające technologicznie, produkuje się je już od 100 lat i nie potrzeba do tego nowoczesnego sprzętu”. W 2016 roku założyła Phages for Global Health i zaczęła organizować warsztaty prowadzone przez międzynarodowy zespół uznanych naukowców zajmujących się bakteriofagami. Dzięki nim w PPB (Poisons and Pharmacy Board), kenijskim odpowiedniku Agencji Żywności i Leków, rozpoczęła się dyskusja o pierwszym użyciu żywych leków u ciężko chorego pacjenta.

Trwają również rozmowy na temat tego, kto powinien utrzymywać banki fagów, które muszą być stale aktualizowane, tak jak to miało miejsce w Związku Radzieckim. „Uważamy, że powinny się tym zająć rządy poszczególnych krajów ze względu na zdrowie publiczne” – przekonuje Nagel. Jej zdaniem świat nie może dłużej czekać na nowe antybiotyki. Następna bakteria oporna na antybiotyki prawdopodobnie już wyewoluowała i tylko czeka na odpowiedni moment, żeby wywołać epidemię²⁸.

Lepiej miejmy w zanadrzu kilka fagów, kiedy uderzy…