Глава 37

Поиски

Аможет, и не в Мэне.

Ким Льюис на самом деле и сам не знал, где нашли его антибиотик.

– В газетах пишут, что это произошло на травянистом поле в Мэне, – сказал он, сидя в своем кабинете в исследовательском центре бактериофагологии Северо-Восточного университета Бостона, – но мы не уверены. Команда предпочитает не знать. Кто-то знакомый был в отпуске и нашел его. Это интересная история.

Эта история началась более десяти лет назад, когда Ким Льюис и его коллега Слава Эпштейн – биолог, эмигрировавший из России, – думали о следующей задаче: почему большинство бактерий не растут в чашках Петри? Двое ученых думали над вопросом и так и сяк, отмечая, что более 99 % бактерий из почвы не могут расти на обычных питательных средах в лаборатории, и решили, что это нужно исследовать. Имеет смысл выращивать микробы в их естественной среде, но непонятно, как воспроизвести эту среду в ограниченном пространстве лаборатории. Ученые сталкивались с этой проблемой с тех пор, как в 1887 году была изобретена чашка Петри, и никто не добился больших успехов. Как два астронома, ищущих новую галактику, Льюис и Эпштейн хотели знать, что там еще есть.

В один прекрасный день Льюиса осенило.

– Мне в голову пришла очень простая мысль: мы должны использовать мешок для диализа, которым обессоливают белки. Мы можем заполнить одну из камер бактериями, поместить его в почву и посмотреть, что произойдет.

Мешок для диализа содержит полупроницаемую полимерную мембрану, что позволяет некоторым веществам проникать с одной стороны на другую. Если поместить его в почву, он может давать бактериям естественные питательные вещества, недоступные в лаборатории, что позволит им процветать в неестественной среде. Если этот подход сработает, Льюис и его команда получат доступ к тысячам неисследованных микробов и, что еще более важно, к нетронутому кладу новых молекул.

Первоначальный план не сработал, поэтому в итоге они усовершенствовали его и в 2002 году опубликовали работу в журнале Science.

– Никто не обратил особого внимания, – сказал Льюис, размышляя о затишье после бури. – Было странно.

Примерно в то время Винсент Фишетти сообщил о своем новаторском исследовании лизинов, которые также остались незамеченными.

Льюис и Эпштейн создали компанию NovoBiotics и продолжили совершенствовать свои приборы. Эпштейн создал миниатюрную копию в своей лаборатории и назвал это маленькое приспособление изоляционным чипом, или iChip.

– Это был кусок пластика с множеством маленьких отверстий, – объяснил Льюис. – Его можно погрузить в суспензию бактерий, накрыть полупроницаемой мембраной и вставить обратно в среду, откуда вы взяли эти бактерии.

Инструмент iChip напичкан минералами и питательными веществами, что создавало благоприятную среду для процветания тысяч ранее неизвестных организмов. Этот кусок пластмассы в конечном счете привел к открытию трех десятков соединений, в том числе теиксобактина, антибиотика из Мэна.

Теиксобактин производится бактерией, о которой никто раньше не знал, так как ее невозможно вырастить в лаборатории. Льюис назвал ее Eleftheria terrae. Организм, вероятно, производит теиксобактин, чтобы защищать себя; молекула способна уничтожать такие организмы, как MRSA, а также палочку Коха (которая вызывает туберкулез). Льюис и его команда в 2015 году опубликовали результаты в журнале Nature в статье под громким названием «Новый антибиотик убивает болезнетворные микроорганизмы, не вызывая резистентности». Отличительной чертой статьи была ее простота: сложный дизайн эксперимента изложен всего в нескольких абзацах.

Льюис немного рассказал мне о теиксобактине, но в основном об узких местах, где замедляется или останавливается разработка антибиотиков. Но именно там Льюис видит наибольшие возможности и туда направляет большую часть своей энергии. Недавно его группа выиграла пятилетний девятимиллионный грант от Национального института здравоохранения, Национального института аллергии и инфекционных заболеваний для уменьшения количества этих узких мест и улучшения разработки антибиотиков.

– Самой большой проблемой является дерепликация, – сказал он, используя термин, с которым я не был знаком. – Необходимо понять, содержит ли твой образец почвы новое соединение. Нужно знать, есть ли там что-то интересное. Новое. Может быть, оно старое? Или полезное?

Подавляющее большинство молекул, которые ученые находят в грязи, непригодны либо потому, что токсичны для человека, либо потому, что выполняют уже известную функцию. Воспроизведение уже полученных результатов – большая трата ресурсов, и именно об это чаще всего спотыкаются исследовательские группы.

– Никто не дал бы мне подобный грант для улучшения текущего процесса, – сказал он. – Мы принципиально меняем суть.

Льюис знаком с работой Брэди, а также с проблемами работы с венчурными капиталистами. Он знает, что инвесторы пугливы, поэтому продолжает охоту на лекарства, используя iChip для определения способов лечения всех видов заболеваний. Его компания нашла тысячи новых соединений в почве, в том числе Novo10 – новый препарат для лечения рака, Novo29 – антибиотик, убивающий золотистый стафилококк, а также лассомицин для лечения туберкулеза.

– Реальность такова, что значительные средства уже направлены на разработку препарата, – сказал он, – но узким местом является обнаружение новых молекул. Вот на чем нам нужно сосредоточиться. Моя лаборатория – единственная, которая занимается этим вопросом.

Я почувствовал вспышку волнения и старое желание взяться за пипетку.

После разговора я пошел пообедать в одной из халяльных лавок возле больницы. Я вышел из асептической больницы на яркий свет раннего весеннего дня, одного из первых в этом сезоне, думая о коричневом рисе и остром соусе.

Я всегда странно себя чувствую, покидая больницу, будто выходишь из кинотеатра в полдень – глаза с трудом приспосабливаются. У меня есть странная привычка чихать на ярком свету, – пришлось схватиться за фонарный столб, чтобы не упасть. Я вытер глаза рукавом и пересек дорогу. Крошечные птички щебетали на вершине уличных фонарей, и на 68-й улице уже появился участок одуванчиков, создавая разделительную линию между моей больницей и Университетом Рокфеллера.

Я наклонился, чтобы поближе взглянуть на желтые лепестки, думая, что спрятано в почве под ними. В окружении бетона и небоскребов почва была влажной и полной жизни. Я думал о разговоре с Кимом Льюисом и о том, что хотел бы сказать моим пытливым ученикам – что-то о загадочном поле в штате Мэн и, возможно, немного о технологии Льюиса, когда я сам закончу переваривать эту информацию. Бактерии были обмануты!

Я потрогал землю вокруг цветов, забыв на мгновение, что собирался поесть. Забыв обо всем, что напрягало меня последнее время. В этот момент, роясь в земле, я чувствовал себя помолодевшим. Мир открылся в самых неожиданных перспективах. Я поразился той простой реальности, что мы окружены неоткрытыми лекарствами. Микробы занимались гонкой биологических вооружений прямо вокруг нас, создавая под нашими ногами новые химические вещества, которые могут в итоге спасти миллионы жизней. Я привык думать о смертельных инфекциях, которые убивают пациентов, но теперь можно представить и лечение. Под верхним слоем почвы находятся крошечные молекулы, которые способны облегчить болезнь и растоптать эпидемии. Просто нужно продолжать поиски.