Планета вирусов

Обнаруживая новые фаги, ученые открывают виды, способные обеспечить новые способы поражения бактерий. Исследователь из Йельского университета Бен Чан и его коллеги открыли фаг, проникающий в клетку бактерии через ее мембранный насос. Интересно, что этот же насос бактерия использует для того, чтобы выводить наружу антибиотики, прежде чем они сумеют причинить ей вред. Бактерия может стать более устойчивой к антибиотикам, отращивая дополнительные насосы.

Чан и его команда испытали свой новый фаг в чашке с бактериями. Если они подсаживали к бактериям фаг, те эволюционировали в сторону уменьшения количества насосов, чтобы фагу было труднее заразить их. Но, уменьшив число насосов, они становились более уязвимыми для антибиотиков. Результаты исследования предполагают, что фаги вместе с антибиотиками могут загнать бактерии в ловушку эволюционного конфликта. Вскоре Чан с коллегами применили эту комбинацию к мужчине с хронической сердечной инфекцией, вызванной резистентными бактериями. Бактерии стали уязвимы для антибиотиков – и он выздоровел.

Конечно, испытание на единственном пациенте доказывает эффективность и безопасность фаготерапии не больше, чем во времена д'Эрелля. Но Чан и другие ученые уже проверяют на других пациентах, поможет ли им лечение фагами, а некоторые исследователи приступили к клиническим испытаниям. Некоторые государственные службы теперь стремятся облегчить эти исследования, устанавливая правила, поощряющие их применение вместо лекарств. Более чем через век после того, как д'Эрелль впервые столкнулся с бактериофагами, эти вирусы, возможно, наконец готовы занять свое место в современной медицине.

Инфицированный океан

Как морские фаги правят водами мира

Некоторые великие открытия поначалу кажутся заблуждением.

В 1986 г. Лита Проктор, аспирантка Нью-Йоркского университета в Стоуни-Брук, решила узнать, сколько вирусов обитает в морской воде. В то время общепринятым было мнение, что едва ли они вообще там могут быть. Те немногочисленные исследователи, которые снизошли до поисков вирусов в океане, обнаружили ничтожное количество. Большинство специалистов полагало, что в основном вирусы, найденные ими в морской воде, на самом деле попали туда из канализации и других наземных источников.

Но со временем стали появляться данные, которые не вписывались в общепринятые взгляды. Так, специалист по морской биологии Джон Сиберт опубликовал фотоснимок морской бактерии, извергающей новые вирусы. Проктор решила предпринять систематический поиск и узнать, сколько именно вирусов обитает в океане. Она отправилась в Карибское и Саргассово моря, собирая в ходе экспедиции пробы воды. Вернувшись на Лонг-Айленд, она тщательно извлекла из морской воды биологический материал и покрыла частицами металла, чтобы его было видно под лучом электронного микроскопа. Когда Проктор наконец взглянула на свои образцы, ее глазам предстал мир вирусов. Одни свободно плавали, другие скрывались внутри бактерий. Подсчитав численность вирусов в своих образцах, Проктор сделала вывод, что каждый литр морской воды содержит до 10 млрд вирусов.

Полученная Проктор цифра значительно превышала оценки предшественников. Но когда другие ученые продолжили ее исследования и провели собственные расчеты, у них получились сходные значения. Они находили вирусы, притаившиеся в глубоководных желобах, и вирусы, замурованные во льдах арктических морей. Ученые пришли к выводу, что в океане обитает примерно 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 вирусов.

Трудно найти объект для сравнения, чтобы представить себе, насколько это громадное число. Вирусов в океане в 100 млрд раз больше, чем песчинок на всех пляжах мира. Если взвесить все вирусы океанов, получится вес 75 млн синих китов (притом что всего на планете синих китов менее 10 000). А если выстроить все вирусы океана в цепочку, то цепочка растянется на 5,7 млн световых лет.

Эти цифры не означают, что морское купание равносильно смертному приговору. Лишь ничтожная доля вирусов из океана способна поражать людей. Некоторые морские вирусы заражают рыб и других морских животных. Но чаще всего их цель – бактерии и другие одноклеточные микроорганизмы. Пусть микробы невидимы невооруженным глазом, но в совокупности их намного больше, чем всех китов, коралловых рифов и прочих форм морской жизни, вместе взятых. И подобно тому, как бактерии, живущие в нашем организме, подвержены атаке фагов, точно так же морские бактерии становятся жертвами морских фагов.