Как микробы управляют нами. Тайные властители жизни на Земле - Эд Йонг

В 2007 году он собрал международную группу исследователей под названием A·WOL – консорциум «Антивольбахия». Они получили 23 миллиона долларов финансирования от фонда Билла и Мелинды Гейтс, и теперь их задача – открыть новые препараты, способные избавиться от филярийных нематод, убив их симбионта – вольбахию[346]. Они уже рассмотрели тысячи потенциально пригодных для этого веществ и нашли кое-что многообещающее – миноциклин. В лабораторных исследованиях он показал себя на 50 % более действенным, чем доксициклин, так что ученые тут же отправились выяснять, как он себя поведет в Гане и Камеруне. Миноциклин тоже не идеален – беременным женщинам и детям принимать его также нельзя, а еще он в несколько раз дороже доксициклина. Однако группа A·WOL с тех пор исследовала еще 60 тысяч различных веществ и нашла несколько десятков кандидатов получше.

Тем временем Тейлор выяснил, что союз филярийных нематод и вольбахии, возможно, является куда менее надежным, чем считалось ранее. Он обнаружил, что в периоды, когда вольбахия нужна больше всего, ее численность повышается, а черви начинают рассматривать ее в качестве болезнетворного микроба и пытаются уничтожить[347]. «Нематодам кажется, что вольбахия – это патоген», – объясняет он. Как бы им ни была нужна эта бактерия, они знают, что если позволить ей размножаться и дальше, то она их попросту разорвет изнутри, словно симбиотическая опухоль какая-то. Так что нематоды держат ее под контролем. Конфликты возникают даже в союзе, где один партнер не способен выжить без другого. А вместе с ними, считает Тейлор, возникают и возможности. Он уже давно искал препарат, с помощью которого можно избавиться от вольбахии, а тут оказалось, что нематоды и сами этим занимаются. Если у A·WOL получится найти вещества, запускающие в организме червя программу контроля симбионтов, можно будет превратить периодические стычки хозяина и симбионта в настоящую войну и в итоге заставить нематод уничтожить самих себя. Крайне амбициозная мысль, и ставки очень высоки. Если Тейлор сможет разрушить их симбиоз, просуществовавший вот уже 100 миллионов лет, он спасет 150 миллионов жизней.

Мы уже знаем, что микробиом – штука очень изменчивая. Он может преобразиться от одного прикосновения, обеда, нашествия паразитов, приема лекарств или просто со временем. Это динамичное образование то разгорается, то угасает, непрерывно меняя при этом свою структуру. Изменчивость микробиома лежит в основе большей части взаимодействий микробов и их хозяев. Она означает, что симбиоз может становиться выгоднее: иногда прибывшие микробы дают хозяевам свежие гены, новые способности и возможности для развития. Она означает, что в симбиозе может начаться разлад: дисбиоз или отсутствие нужных микробов порой приводит к болезни. Она означает, что симбиоз можно менять по желанию – так, как мы считаем нужным. Теодор Розбери это подметил еще в 1962 году. Микробами, живущими у нас внутри, можно «управлять так же, как и окружающим нас миром, чтобы извлечь для себя выгоду», писал он. Мы должны понять, что они – естественная часть нашей жизни, но «нельзя относиться к этому так, словно они нас не касаются»[348].

Пятьдесят лет спустя микробы вдруг начали касаться всех подряд. Сейчас микробиологи пытаются в спешке переписать отношения микробов и их хозяев-животных – нематод, комаров, нас. Тейлор пытается их вообще уничтожить – лишить нематод их симбионтов, приведя тем самым обоих к гибели, чтобы спасти тех, кого они поразили. Другие ученые, желающие стать манипуляторами микробиома, пытаются предоставить хозяевам новых микробов, чтобы восстановить разрушенную экосистему или даже создать новый симбиоз. Они создают смеси из полезных микробов, чтобы с их помощью лечить или предупреждать болезни, разрабатывают комплексы питательных веществ, чтобы этих микробов кормить, и даже придумывают, как переместить целое сообщество от одной особи к другой.

Именно так выглядит медицина, когда мы понимаем, что микробы – не враги животных, а основа, на которой построено все наше царство. Попрощайтесь с устаревшими и опасными сравнениями наших отношений с войной, в которой солдатам нужно лишь одно – уничтожить бактерий любой ценой. Поприветствуйте более нежное и сложное сравнение с садоводством. Хоть нам и приходится вырывать сорняки, нельзя забывать о посеве и удобрении видов, что разрыхляют почву, освежают воздух и радуют глаз.

Понять все это довольно сложно, причем не только из-за того, что сама мысль о полезных микробах для многих в новинку. Она еще и противоречит здравому смыслу, ведь медицина во многом полагается на простую арифметику. У вас цинга? Вам не хватает витамина C – чтобы пополнить его запасы, ешьте больше фруктов. Грипп? У вас вирус – принимайте нужные лекарства, чтобы от него избавиться. Что нужно – прибавьте. Что не нужно – вычтите. Медицина до сих пор основана вот на таких простых уравнениях. Но математика микробиома куда сложнее, ведь она включает в себя крупные и постоянно меняющиеся сети из взаимосвязанных и взаимодействующих частей. Контролировать микробиом – то же самое, что придавать форму целому миру, то есть очень и очень сложно. Не забывайте, что сообщества по своей природе весьма устойчивы: если их толкнуть, они откатятся обратно. Они еще и непредсказуемы: если внести в них изменения, последствия могут оказаться какими угодно. Добавьте микроорганизм, который вроде бы полезен, а он раз – и вытеснит соперников, которые нам тоже нужны. Уберите микроба, который вроде бы вреден, и его место вскоре займет кто похуже. Вот почему попытки изменить мир на данный момент несколько раз привели к потрясающему успеху и много раз – к неудачам, суть которых неясна. В одной из предыдущих глав мы выяснили, что для налаживания микробиома мало избавиться от «плохих бактерий» с помощью антибиотиков. В этой главе мы узнаем, что добавление «хороших бактерий» тоже не решит проблему.

Двадцать первый век – явно не лучшее время для любителей лягушек. Эти прыгучие земноводные исчезают по всему миру с такой скоростью, что хмурятся даже самые оптимистичные специалисты по охране природы. Не меньше трети видов земноводных сейчас находятся под угрозой исчезновения. Отчасти из-за того же, что и многие другие животные: потеря среды обитания, загрязнение, климатические изменения. Но земноводным угрожает и их собственный враг. Это зловещий грибок Batrachochytrium dendrobatidis, можно просто Bd, образцовый убийца лягушек. Уплотняя кожу своих жертв и лишая их способности впитывать через нее необходимые им ионы натрия и калия, он вызывает у них нечто вроде сердечного приступа. Открыли его в 1990-х, и с тех пор он распространился по шести континентам. Он появляется там, где обитают земноводные, вот только вскоре после его появления они там обитать перестают. Этот грибок способен уничтожить целые популяции лягушек за считаные недели – из-за него уже десятки видов канули в лету. Остромордая речница, скорее всего, вымерла. И заботливых лягушек больше нет. Оранжевая жаба тоже свое отквакала. Сотни других брошены на произвол судьбы. Недаром Bd окрестили «худшим известным инфекционным заболеванием, встречающимся среди позвоночных»[349]. Лягушки, жабы, саламандры, тритоны, червяги – никому от него не укрыться. Если бы появился новый вид гриба, убивающий млекопитающих – всех собак, слонов, дельфинов, летучих мышей, людей, – мы бы, естественно, запаниковали. Как раз в таком состоянии сейчас находятся биологи, занимающиеся земноводными.