Όταν, πριν από εννέα χρόνια, η Λίλι Χολστ έπαιρνε δείγμα χώματος από μία σάπια μελιτζάνα, δεν είχε την παραμικρή ιδέα πως η κίνηση αυτή θα αποδεικνυόταν σωτήρια για τη ζωή μιας έφηβης, οκτώ χρόνια μετά και περίπου 10.000 χιλιομέτρων μακριά.
Η Λίλι Χολστ συμμετείχε τότε, ως φοιτήτρια στο πανεπιστήμιου KwaZulu-Natal της Νότιας Αφρικής, σε ένα ερευνητικό πρόγραμμα αναζήτησης στο έδαφος της περιοχής νέων βακτηριοφάγων – ιών, δηλαδή, που προσβάλλουν και σκοτώνουν βακτήρια.
Η νεαρή φοιτήτρια είχε βρει αρκετούς φάγους, τους οποίους, μάλιστα, είχε «βαφτίσει»: Ήταν ο Λίξι που είχε βρει σε έναν κήπο με αλόες, ο Λίφι που «ζούσε» σε ένα χωράφι και ο Μούντι από εκείνη την σάπια μελιτζάνα. Και οι τρεις αυτοί ιοί, νέοι για την επιστήμη, προσβάλλουν ένα κοινό βακτήριο με την επιστημονική ονομασία Mycobacterium smegmatis.
Το δείγμα της Μούντι κι τουλάχιστον άλλοι 10.000 βακτηριοφάγοι από διάφορους φοιτητές του κόσμου κατέληξαν στον καταψύκτη του εργαστήριου του Γράχαμ Χάτφουλ, ενός ειδικού στο πανεπιστήμιου του Πίτσμπεργκ. Εκεί παρέμειναν στα «αζήτητα» έως το 2017, οπότε και ο Χάτφουλ δέχτηκε ένα τηλεφώνημα από τους γιατρούς νοσοκομείου του Λονδίνου.
Η ιατρική ομάδα υπό την παιδίατρο Έλεν Σπένσερ παρακολουθούσαν την (τότε 15χρονη) Ίζαμπελ Καρνέλ-Χόλνταγουεϊ που έπασχε από ινοκυστική νόσο – μία γενετική διαταραχή που οδηγεί σε μόνιμες πνευμονικές λοιμώξεις. Στο στάδιο της προετοιμασίας για μεταμόσχευση πνευμόνων, το κορίτσι έπρεπε να λαμβάνει αγωγή για την καταστολή του ανοσοποιητικού της συστήματος – αγωγή, ωστόσο, που επέτρεπε σε ένα μικρόβιο (Mycobacterium abscessus) να δρα ανεξέλεγκτα στον οργανισμό της.
«Τα παιδιά με κυστική ίνωση είναι εξαιρετικά επιρρεπή σε κάθε είδους απαίσιες λοιμώξεις» εξηγεί η μητέρα της 17χρονης που, κόντρα στις πιθανότητες, βγήκε νικήτρια από την περιπέτεια – Φωτογραφία: CNN
Μετά τη μεταμόσχευση, η 15χρονη είχε μεν νέους πνεύμονες αλλά μαζί με αυτούς, πλήθος σοβαρών λοιμώξεων σε ήπαρ, άκρα, γλουτούς, κορμό και την καθ’αυτή πληγή στο στέρνο της. Η αντιβιοτική αγωγή δεν απέδιδε καρπούς. Η περίπτωσή της δεν ενέπνεε καμία αισιοδοξία. Αντιθέτως… Η μικρή αργοπέθαινε.
Ένας από τους θεράποντες γιατρούς ενημέρωσε τη μητέρα της Ιζαμπέλ πως, στην περίπτωση εξιτηρίου, «η πιθανότητα επιβίωσης της κόρης της θα ήταν μικρότερη από 1%».
Ήταν τότε που οι γιατροί, μετά από παραίνεση της μητέρας της, εξέτασαν τη λύση των βακτηριοφάγων, απευθυνόμενοι στον Χάτφουλ – ο οποίος είχε περάσει δεκαετίες στη μελέτη φάγων που επιτίθενται σε μυκοβακτηρίδια της συνομοταξίας εκείνων που απειλούσαν τη ζωή του κοριτσιού – με την ελπίδα πως θα είχε κάτι στο «οπλοστάσιό» του που θα εξουδετέρωνε τα συγκεκριμένα επικίνδυνα στελέχη.
Και, πράγματι, δικαιώθηκαν.
Muddy, ο σωτήριος
Ψάχνοντας στη βάση δεδομένων, ο Χάτφουλ εντόπισε τo Μούντι που, βάσει εργαστηριακών ελέγχων, ήταν ιός που μπορούσε να εξουδετερώσει το συγκεκριμένο στέλεχος (Mycobacterium abscessus) που απειλούσε τη ζωή της 15χρονης.
«Ήταν καλό που βρήκαμε ένα. Όμως, ήταν κακό που βρήκαμε μόνο ένα», παραδεχόταν αργότερα ο Χάτφουλ, καθώς τα βακτήρια μπορούν εύκολα να αποδειχτούν ανθεκτικά απέναντι σε μεμονωμένους φάγους.
Η ομάδα του κατάφερε να εντοπίσει άλλους δύο φάγους – τους BPs και ZoeJ – που από κοινού είχαν τη δυνατότητα να σκοτώσουν το μικρόβιο.
Παρόλα αυτά, δε φαινόταν να τα πηγαίνουν ιδιαίτερα καλά.
Ο Χάτφουλ έχει περάσει δεκαετίες μελετώντας τους φάγους – Φωτογραφία: CNN
Ορισμένοι φάγοι σκοτώνουν τα βακτήρια που προσβάλλουν, ωστόσο άλλοι επιλέγουν μία πιο ήσυχη μορφή ύπαρξης, συνυπάρχοντας με τον ξενιστή τους. Οι BPs και ZoeJ φαίνεται πως επέλεξαν το δεύτερο δρόμο γι’αυτό και η ομάδα επιστημόνων του Χάτφουλ τους τροποποίησε γενετικά, «σβήνοντας» το γονίδιο που τους έδινε αυτή τη συμπεριφορά, ώστε να γίνουν τόσο «φονικοί» όσο κι ο Muddy απέναντι στο M. abscessus.
Το σημείο καμπής
Πριν από περίπου ένα χρόνο, τον περασμένο Ιούνιο, η ομάδα γιατρών του Λονδίνου άρχισε να εγχέει τους τρεις φάγους – ο ένας φυσικός, οι δύο τροποποιημένοι – στο σώμα της ασθενούς. Η αγωγή αυτή δεν προκάλεσε παρενέργειες στο κορίτσι και, μετά από ένα μήνα διπλής ημερήσιας δόσης, η λοίμωξη στο στήθος άρχισε να υποχωρεί. Αμέσως μετά, το ήπαρ επανήλθε. Κι έπειτα από έξι μήνες σχεδόν όλες οι βλάβες στο σώμα της είχαν εξαφανιστεί. «Δεν είναι πως ανάρρωσε, υπό την έννοια πως πάσχει από κυστική ίνωση και έχει νέους πνεύμονες. Ωστόσο, η γενική κατάσταση της υγείας της είναι πολύ καλή», εξηγεί ο Χάτφουλ.
Ένα χρόνο πριν, ήταν ετοιμοθάνατη. Τώρα, πηγαίνει ξανά σχολείο, κάνει μαθήματα οδήγησης, ονειρεύεται για το μέλλον, απολαμβάνει τις δραστηριότητες της ζωής που τους συνομηλίκους της φαντάζουν δεδομένες.
«Μέσα σε μόλις μερικές εβδομάδες, αυτή η ασύλληπτη θεραπεία της Μητέρας Φύσης είχε ασύλληπτα αποτελέσματα στο σώμα της. Η όρεξή της επανήλθε, άρχισε να παίρνει βάρος, ξεκίνησε ξανά το σχολείο και πήγαινε καθημερινά στα μαθήματα χωρίς προβλήματα. Μέχρι που βρήκε και μία δουλειά για τα Σάββατα» παραδέχεται η μητέρα της 17χρονης.
Η δρ. Έλεν Σπένσερ, ο Γκράχαμ Χάτφουλ, η Ίσαμπελ και η μαμά της – Φωτογραφία: CNN
Η περίπτωση της Ίσαμπελ Καρνέλ-Χόλνταγουεϊ (Isabelle Carnell-Holdaway) αποτελεί ορόσημο στην ιστορία της επιστήμης και, μάλιστα, διπλό. Καθώς, αφενός είναι το πρώτο άτομο στο οποίο εφαρμόστηκε θεραπεία με γενετικά τροποποιημένους φάγους, αφετέρου – και κυρίως – πρόκειται για την πρώτη φορά που βακτηριοφάγος θεραπεύει μυκοβακτηριακή λοίμωξη σε άνθρωπο.
Όμως, όπως με κάθε επιστημονική πρωτιά, είναι αδύνατο να γνωρίζει κανείς αν ήταν η συγκεκριμένη θεραπεία που έσωσε τη ζωή της ασθενούς. Γι’αυτό και οι γιατροί συνεχίζουν τις κλινικές δοκιμές.
Φάγοι, κάποτε μία κοινή θεραπεία
Όσο πρωτοποριακή κι αν ακούγεται η περίπτωση των βακτηριοφάγων, η αλήθεια είναι πως επρόκειτο για κοινή μέθοδο θεραπείας λοιμώξεων τη δεκαετία του 1920 και, παρότι στη Ρωσία και σε μέρη της ανατολικής Ευρώπης η χρήση τους ήταν και παραμένει διαδεδομένη, είχαν πέσει σε «δυσμένεια» στη Δύση. Επέστρεψαν θριαμβευτικά, όμως, στο προσκήνιο μετά από μία σειρά ‘success stories’ – με πιο γνωστή την περίπτωση της Στέφανι Στράθντι, μίας επιδημιολόγου που, μετά από ένα ανεξέλεγκτο ‘κυνήγι’ φάγων, κατάφερε να θεραπεύσει τον σύζυγό της από μία λοίμωξη που παρ’ολίγον να του στοιχίσει τη ζωή.
«Οι συνδυασμοί φάγων χρησιμοποιούνταν για θεραπευτικούς λόγους στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ κατά την προ αντιβιώσεων εποχή. Είναι δε, κοινή η χρήση τους σε Ρωσία, Κεντρική και Ανατολική Ευρώπη σε περιπτώσεις λοιμώξεων, γαστρεντερίτιδας, σηψαιμίας και άλλων παθήσεων», εξηγούσε σε δημοσίευμά του στην επιθεώρηση Nature Biotechnology ο Τσαρλς Σμιτ, επιστημονικός συγγραφέας, προσθέτοντας πως «στη Δύση, η θεραπεία των φάγων εγκαταλείφθηκε μετά την ευρεία κυκλοφορία αντιβιοτικών».
Κάπως έτσι, δημιουργήθηκε ένα κενό δεκαετιών τόσο στη χρήση των φάγων όσο και στο πεδίο της έρευνας. Στις αρχές της νέας χιλιετίας, όμως, οι βακτηριοφάγοι επανήλθαν στην επικαιρότητα, εν μέρει και λόγω «της ανόδου της σύγχρονης τεχνολογίας αλληλουχίας (sequencing technology)», όπως σημειώνει ο Σμιτ. Και είναι πια τόσο μεγάλη η δυναμική τους ώστε, σύμφωνα με τον Σμιτ, μεγάλες φαρμακευτικές εταιρείες έχουν αρχίσει να επενδύουν σοβαρά στη θεραπεία φάγων. Παράλληλα, οι επιστήμονες εκτιμούν πως η ανάπτυξη του συγκεκριμένου πεδίου γίνεται σε σωστότερη βάση σήμερα, με γρηγορότερους και φθηνότερους γενετικούς ελέγχους και καλύτερη κατανόηση της φαρμακολογίας των φάγων.
Παρόλα αυτά, το κόστος παραγωγής συνιστά ένα μεγάλο εμπόδιο. Και, όπως φοβούνται επιστήμονες, χωρίς συνέπεια και επιμονή θα είναι δύσκολο να γίνουν σημαντικές επενδύσεις στο πεδίο των φάγων, ώστε η χρήση τους να διαδοθεί από την ευκαιριακή ίαση μεμονωμένων ασθενών στη γενική ιατρική.
*Με πληροφορίες από The Atlantic, CNN