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病毒將拯救世界?

製圖:法蒂哈·拉莫斯(Fatinha Ramos)

撰文?| 克勞迪婭·沃利斯(Claudia Wallis)

翻譯?| 賈明月

今年,整個世界彷彿如夢初醒:地球上最基礎的微生物能讓最強大的物種不堪一擊。幾十年來傳染病專家一直在對人們發出警告,威脅可能不止來自新出現的病毒(比如近期肆虐的新冠病毒),還有可能來自因為我們隨意使用抗生素而催生的惡魔:耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等難治性細菌,以及多葯耐葯鮑曼不動桿菌(很多從伊拉克返回的美軍士兵感染了這種細菌)。世界衛生組織(WHO)預測,由耐藥性「超級細菌」引起的死亡人數將會快速增加,從現在的每年大約70萬例增長到2050年的1000萬例。

極具諷刺意味的是,常被認為是人類宿敵的病毒卻有可能幫助我們打敗眾多致命的細菌。當來自耐葯細菌的威脅逐漸變大,而新抗生素的開發止步不前,研究人員將注意力轉向了噬菌體——就和字面意思一樣,它們可以吃掉細菌。這類病毒被認為是地球上最古老、數量最多的生物體。演化讓噬菌體變得像導彈一樣,每種噬菌體都會尋找並消滅一種特定的細菌。幾十年前對抗感染的噬菌體療法就在東歐有所應用,但當現代抗生素在20世紀40年代出現後,噬菌體療法就逐漸被忽視。文森特·菲謝蒂(Vincent Fischetti)是美國洛克菲勒大學細菌病因學和免疫學實驗室的負責人,他表示,「由於耐藥性問題愈演愈烈」,現在科學界再次將目光投向了噬菌體。

例如,湯姆·帕特森(Tom Patterson)曾因感染多葯耐葯鮑曼不動桿菌危在旦夕,他的妻子絲黛芬妮·思特拉斯蒂(Steffanie Strathdee)在全世界搜尋噬菌體,最終將丈夫救了回來。夫妻兩人都是加利福尼亞大學聖迭戈分校的教授,他們在2019年出版的圖書《完美捕食者》(The Perfect Predator)中講述了這個故事。在那之後,思特拉斯蒂聯合他人創建了加利福尼亞大學聖迭戈分校的創新噬菌體應用與治療中心。

目前,噬菌體療法依然是實驗性質的。在多數案例中,科學家會選擇對患者感染的細菌有效的幾種噬菌體,將它們組合成雞尾酒療法。在帕特森的案例中,有9種噬菌體被製成不同的「雞尾酒」,18周里每天多次注入帕特森的血液。因此,思特拉斯蒂想創建一座「擁有成千上萬種噬菌體的倉庫」以供科學家使用,這些噬菌體已經過純化、測序,並且特徵明確。此外,研究人員還在為一些更常見的超級細菌開發預混合的噬菌體雞尾酒療法。

不過,目前最大的進展並非來自整個噬菌體,而是一種名為細胞裂解酶(lysin)的噬菌體酶。在細菌體內倍增後,噬菌體利用細胞裂解酶分解宿主的細胞壁,將其殺死。菲謝蒂的實驗室純化出了一種細胞裂解酶,並為這種酶開展了一項II期臨床試驗,受試者為116名血液或心臟存在葡萄球菌感染的患者,其中43名患者感染的是MRSA菌株。根據試驗結果,美國食品及藥品監督管理局認定細胞裂解酶(商品名為exebacase)是一種「突破性的療法」。這意味著,如果正在進行的III期臨床試驗支持此前的發現,這種藥物將會得到快速審批。

目前完整的II期臨床試驗結果還沒有發表,這家公司的首席醫療官卡拉·卡西諾(Cara Cassino)表示:「真正讓人們重視的,是我們在MRSA組觀察到的結果。」在給予細胞裂解酶和標準抗生素治療的MRSA患者中,有74%的感染被清除,而給予抗生素和安慰劑的患者中只有31%的感染被清除。30天後,兩組的死亡率分別為3.7%和25%。

菲謝蒂說,細胞裂解酶和標準抗生素協同作用,可以突破超級細菌的細胞壁,讓抗生素完成自己的任務。細胞裂解酶還能清理不容易被抗生素解決的生物膜問題,它可以引起持續的感染。另一項進展則在於特異性:細胞裂解酶殺死目標細菌時,並不會對整個菌群造成連帶破壞。

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