Мартин Блейзер - Жизнь после антибиотиков. Чем нам грозит устойчивость бактерий к антибиотикам и нарушение микрофлоры
Почему появляется, затем за несколько дней или недель заживает, а потом через несколько недель, месяцев или лет возвращается? Найдя связь с H. pylori, мы научились качественнее лечить язвенную болезнь и предотвращать ее рецидивы, но по-прежнему очень мало знаем о биологии заболевания.
* * *Впервые ознакомившись с работой Уоррена и Маршалла на Международной конференции по кампилобактериальным инфекциям в Брюсселе в 1983 году, я отнесся к ней скептически, особенно – к заявлениям Маршалла. Да, они действительно обнаружили новый микроорганизм, но его слова о язве не слишком убедительно подтверждались представленными доказательствами. Тем не менее сам ученый и его коллеги продолжали находить новые свидетельства связи бактерии с гастритом и язвой, так что вместе с моей лабораторией я решил принять участие в исследованиях. В 1985 году начали изучать сами организмы (тогда еще считавшиеся кампилобактериями) и обнаружили, что они довольно разнообразны. Но у тех, в чьих желудках микроорганизмы живут, в крови вырабатываются антитела.
В 1987 году я и мой давний соавтор Гильермо Перес-Перес разработали первый анализ крови, точно определяющий носителей H. pylori по антителам{109}. Как и большинство ученых, мы провели эксперимент на себе. Мой анализ оказался положительным. Признаюсь, я немало удивился. Как и у большинства носителей, симптомов не было. С животом все в порядке, хотя, узнав результаты, я почувствовал небольшую тошноту. Это открыло нам немало возможностей. Можно было получить образцы крови у людей всех возрастов со всего мира, больных и здоровых, с помощью нашего анализа определить, в чьих желудках прячутся бактерии, и попытаться отследить связь с различными заболеваниями.
Я захотел узнать, почему лишь у некоторых носителей развивается язва. Мы показали, что штаммы H. pylori довольно разнообразны, но не знали, как это разнообразие сказывается на вызывании конкретным штаммом язвенной болезни. Например, большинство из нас – носители бактерии E. coli (кишечной палочки), которая в основном безвредна. Лишь очень немногие ее типы опасны, потому что несут гены, кодирующие специальные белки, называемые факторами вирулентности. Именно они и вызывают болезни. Нам было интересно, есть ли у каких-нибудь штаммов эти самые факторы вирулентности. Могла ли разница между ними объяснить, почему одни заболевают, а другие – нет? Было ли отмеченное разнообразие клинически важным?
После двух лет исследований в H. pylori был найден белок, который подходил по всем пунктам{110}. Он практически всегда присутствовал в штаммах, которые находили в желудках людей с язвой. У здоровых присутствовал в 60 % случаев. Условие опять-таки оказалось необходимым, но недостаточным. Тем не менее это было важной уликой. Сможем ли мы найти ген, кодирующий этот белок? В 1989 году была создана «библиотека» генов H. pylori в клетках E. coli. Это означает, что мы использовали E. coli в качестве микроскопических фабрик по производству данных белков. Каждая клетка вырабатывала всего один-два из 1600 (примерно). Затем мы взяли сыворотку крови человека с положительным анализом на эти микробы (опять-таки у меня) и провели скрининг библиотеки, чтобы выяснить, производят ли какие-либо E. coli белки, которые распознают мои антитела. Иными словами, отправились на рыбалку, и добыча попалась крупная. Первый же распознанный клон кодировал тот самый белок, ассоциируемый с язвенной болезнью. Мы назвали его CagA – по аббревиатуре «цитотоксин-ассоциированный ген» (cytotoxin-associated gene){111}.
Позже стало понятно, как хитроумны эти микробы. Вирулентные штаммы содержат скопление генов, которые не только вырабатывают активные белки вроде CagA, но и формируют систему для их впрыскивания из бактериальных клеток в клетки носителя. Это означало, что мои клетки H. pylori вырабатывали белок CagA и постоянно впрыскивали его в клетки стенок желудка. Отсюда и воспаление, что, с моей тогдашней точки зрения, было совсем не хорошо.
Второе открытие – во всех штаммах присутствует H. pylori белок, который, если содержится в достаточном количестве, пробивает отверстия в эпителиальных клетках, устилающих стенки желудка. У некоторых они получаются шире, чем у других. В такой ситуации выделяется белок, который назвали VacA{112}.
* * *Изучив труды Маршалла и Уоррена по связи H. pylori с язвенной болезнью и гастритом, мы решили рассмотреть еще один возможный вариант: связан ли микроб с раком человеческого желудка – главным его бичом. Это ужасная болезнь. После постановки диагноза шансы пациента прожить еще хотя бы пять лет не превышает 10 %. В 1900 году смертность этой болезни была в США на первом месте среди всех раков. Он по-прежнему занимает второе место по раковой смертности в мире, уступая лишь легким.
В 1987 году мы попытались убедить Национальный институт рака провести совместное исследование, посвященное связи H. pylori с раком желудка, но нам отказали. А через два года{113} со мной связался доктор Абрахам Номура, глава Японо-гавайского центра изучения рака, расположенного в Гонолулу. Он и его коллеги стали первопроходцами в исследовании рисков болезней, подстерегающих японо-американцев, живущих на Гавайях. Ученый попросил разрешения воспользоваться нашим анализом, чтобы изучить риск рака желудка в присутствии H. pylori. Я ухватился за этот шанс.
В 1965–1968 году более 7400 японо-американских мужчин, родившихся в 1900–1919 годах, записались в Кардиологический исследовательский центр Гонолулу. Ветераны 442-го полка, доблестно сражавшегося на стороне США во Второй мировой войне, были для меня героями с тех самых пор, как в детстве я прочитал о них книгу Джеймса Миченера «Гавайи». Когда служащих, живших на Западном побережье США, поместили в исправительные лагеря, эти люди рисковали жизнью и здоровьем (некоторые потеряли или то, или другое), чтобы защитить страну. Одним из них был покойный сенатор Дэниэл Иноуи.
К 1989 году удалось собрать и заморозить образцы крови почти 6000 из этих ветеранов. К этому времени как минимум у 137 развился рак желудка; 109 были доступны для исследования. Мы сопоставили их со 109 мужчинами, у которых не было рака желудка, и проверили кровь на антитела к H. pylori. Одним из достижений стало то, что образцы крови в среднем были собраны более чем за двенадцать лет до постановки диагноза «рак». Такой временной промежуток мог служить доказательством причинно-следственной связи.
Нас интересовали два простых вопроса: у кого в желудке жили H. pylori уже в 60-х годах, и у кого этот организм повлиял на последующее развитие рака?
Результаты оказались ошеломляющими. Мы обнаружили, что у давнишних обладателей H. pylori рак желудка в течение 21 года развивался в шесть раз чаще. Я презентовал это открытие как «запоздалый прорыв» на той же конференции, на которой за восемь лет до этого Маршалл представлял свои данные о язвенной болезни. Параллельные исследования, проведенные в Калифорнии и Англии, дали тот же результат. Позже мы узнали, что у носителей штаммов с белком cagA риск выше еще в два раза{114}.
Вскоре стало ясно, что H. pylori находится в желудке не просто так. Его присутствие оказалось предпосылкой к развитию рака. В 1994 году, основываясь, в том числе, на нашей работе, Всемирная организация здравоохранения объявила H. pylori канцерогеном класса I из-за ее связи с болезнью. Вышло как с курением и раком легких: в наличии причинно-следственной связи не осталось никаких сомнений.
Неудивительно, что по всему миру поверили: «хорошая Helicobacter pylori – мертвая Helicobacter pylori»{115}. От язвенной болезни до рака – все указывало на то, что бактерия вредна для человека. Медики начали искать ее у пациентов с любыми симптомами болезней желудочно-кишечного тракта, и, если находили, уничтожали курсами антибиотиков. Отчасти это обосновывалось боязнью рака, отчасти – необходимостью вылечить симптомы. Но за исключением язвенной болезни клинические испытания не показывали улучшения, кроме случайного. Тем не менее все с радостью уничтожали H. pylori, едва найдя ее.
* * *Несмотря ни на что многие годы меня продолжал занимать вопрос: как Уоррену удалось обнаружить связь H. pylori с гастритом, ведь ее долго никто не замечал? В конце концов, я вспомнил, что патологи XIX века находили эти изогнутые и спиральные организмы в желудках буквально у всех. Через сто лет, в конце 70-х, в регионе Австралии, где работал Уоррен, они были лишь у половины взрослого населения. В других развитых странах наблюдалась та же картина: H. pylori и связанное с ним заболевание было только у определенной доли населения.
