伊莎貝爾(Isabelle)是一名生活在英國的17歲女孩。如果用一個(gè)詞來形容她的人生,“悲慘”會(huì)是最貼切的選擇:一出生,她就得上了極為罕見的遺傳??;由于肺功能衰竭,年紀(jì)輕輕的她不得不切除雙肺,接受移植;而移植后,她又出現(xiàn)了細(xì)菌感染,任何一種抗生素都治療不了……
正當(dāng)她的生命不可避免地走向終結(jié)時(shí),死神揮空了鐮刀——如同奇跡一般,一度瘦到只剩骨架的伊莎貝爾,已經(jīng)能和同齡人一樣正常生活。譜寫這一生命奇跡的,是一種在百年前就已具雛形的病毒療法。
與死神共存
伊莎貝爾的一生伴隨著疾病。出生后不久,她就確診患有囊性纖維化。這是一種非常罕見的遺傳病,平均每10萬人里才有1例。在疾病的影響下,伊莎貝爾的肺部積攢了大量濃稠黏液,讓她呼吸困難。更為雪上加霜的是,這些黏液在她的肺部滋生了大量細(xì)菌。為了抑制細(xì)菌感染,伊莎貝爾連續(xù)吃了8年的抗生素,這是她人生一半的長(zhǎng)度……
然而即便是得到了精心的照料,也無法讓她過上健康的生活。15歲那年,在疾病和細(xì)菌的雙重攻擊下,伊莎貝爾的肺部功能只剩下正常人的三分之一。無可奈何之下,醫(yī)生們決定為她進(jìn)行雙肺移植手術(shù),也就是鋸開她的胸骨,打開她的胸腔,切掉她病變的雙肺,再移植入一對(duì)健康的肺。毫無疑問,這是一場(chǎng)危險(xiǎn)的手術(shù)。更何況,在8年抗生素影響下,伊莎貝爾肺部的細(xì)菌早已“成精”,怎么殺都?xì)⒉凰?。一旦手術(shù)部位出現(xiàn)傷口感染,這些耐藥的細(xì)菌就會(huì)通過血液游遍全身,后果不堪設(shè)想。
但她別無選擇。
2017年,伊莎貝爾在英國著名的大奧蒙德街兒童醫(yī)院(Great Ormond Street Hospital)完成了雙肺移植。手術(shù)進(jìn)行得很順利,伊莎貝爾也順利挺過了最初的幾周。然而,醫(yī)生們最擔(dān)心的事情終于還是來了——移植的幾周后,手術(shù)的縫合部位展露出亮紅色,而一系列指標(biāo)也說明她的肝 臟正在出現(xiàn)感染。
隨后的一幕更讓醫(yī)護(hù)人員們感到痛心。伊莎貝爾體內(nèi)肆虐的細(xì)菌穿透了她的皮膚,在手臂、大腿以及臀部的表面留下了一個(gè)個(gè)水泡和疤痕。“看到這些傷口感染時(shí),我的心都沉了下去。”負(fù)責(zé)治療伊莎貝爾的海倫·斯賓塞(Helen Spencer)醫(yī)生說道。通常情況下,由于缺乏有效的抗生素,這些出現(xiàn)耐藥感染的兒童將在病痛的折磨中走向年輕生命的終點(diǎn)。見過太多病例的她,深知這些患者家庭將要面臨怎樣的悲劇。
神秘的冰庫
“她掉了那么多體重,看上去就像是一具骨架,” 伊莎貝爾的母親絕望地說道:“細(xì)菌從她的皮膚下不斷鉆出,醫(yī)生們無法讓她感到舒適,這簡(jiǎn)直太可怕了!”
但她并沒有就此放棄希望。這名不服命運(yùn)安排的女性在網(wǎng)絡(luò)上瘋狂地尋找各種“另類療法”,一種叫做“噬菌體”的神秘病毒進(jìn)入了她的視野。顧名思義,這種病毒有著殺死細(xì)菌的神奇能力。早在一個(gè)世紀(jì)前,就有人想要駕馭這種病毒的能力,消滅細(xì)菌感染。與廣譜抗生素不同,噬菌體的“口味”非常挑剔,一種噬菌體只能殺死特定的少量細(xì)菌。這固然可以避免抗生素帶來的副作用,但同時(shí)也極大增加了找到有效噬菌體的難度。
抱著死馬當(dāng)活馬醫(yī)的想法,伊莎貝爾的母親詢問斯賓塞醫(yī)生,能不能試試這種噬菌體療法。這一次,幸運(yùn)女神眷顧了這對(duì)母女。
在大奧蒙德街兒童醫(yī)院,斯賓塞醫(yī)生的一名同事欣然伸出了援手。大洋彼岸的美國,全球最權(quán)威的噬菌體專家之一格拉漢姆·哈特福爾(Graham Hatfull)教授正是他的合作伙伴。哈特福爾教授是一個(gè)“狂熱”的噬菌體收藏者,他的實(shí)驗(yàn)室里有兩座大型低溫冰箱,里頭藏有從世界各地的塵土、污水、乃至空氣中尋找到的15000多管噬菌體。如果要說世界上哪個(gè)角落可能存在治療伊莎貝爾的噬菌體,這兩座大型冰箱幾乎是唯一的答案。
但即便有著全世界的噬菌體收藏,哈特福爾教授依然對(duì)治療前景感到不樂觀:“我有預(yù)感那么龐大的噬菌體收藏總能回答一些生物學(xué)的問題,但我們沒有想到居然要用這些噬菌體來治療人類。”
基因改造病毒
不久,哈特福爾教授收到了從倫敦寄來的細(xì)菌樣本。這是一種特殊的結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium),和引起肺結(jié)核的細(xì)菌算是親戚。隨后,研究人員們開始馬不停蹄地篩選噬菌體。
為了節(jié)省時(shí)間,研究人員們同時(shí)采取了兩種篩選策略,一種是直接測(cè)試那些對(duì)其親戚有殺傷效果的噬菌體,希望找到那些有“滅門”潛力的病毒;另一種則是將數(shù)千種噬菌體混在一起,從中逐步篩選出能殺死耐藥結(jié)核分枝桿菌的成員。
三個(gè)月后,在大規(guī)模的篩選之下,研究人員們找到了3種有希望治療伊莎貝爾的噬菌體,但其中2種噬菌體感染并殺死細(xì)菌的能力并不是非常強(qiáng)。為此,研究人員們又做了進(jìn)一步的基因改造,讓這些噬菌體能夠在細(xì)菌里瘋狂繁殖,最終漲破并殺死細(xì)菌。
在做過了安全性的測(cè)試后,研究人員們決定用這3種噬菌體組成的“雞尾酒療法”治療伊莎貝爾。具體來看,伊莎貝爾每日需要接受兩次治療,而伴隨每次治療進(jìn)入她體內(nèi)的,是10億個(gè)噬菌體病毒。
伊莎貝爾也是首位接受基因改造噬菌體治療的人類。
治療的效果可以說是立竿見影。僅僅是3天后,伊莎貝爾皮膚表面的水泡開始干癟下去,表明耐藥細(xì)菌的肆虐得到了快速控制。6周后,掃描結(jié)果表明她體內(nèi)的感染幾乎全部消除。
她的母親喜極而泣:“這是不可思議的醫(yī)學(xué),簡(jiǎn)直像是個(gè)奇跡!”從出生起就充滿不幸的伊莎貝爾,在這一刻也成為了她母親口中“地球上最幸運(yùn)的孩子”。
這一“醫(yī)學(xué)奇跡”于上周發(fā)表于《自然·醫(yī)學(xué)》上,《科學(xué)》雜志官網(wǎng)對(duì)其也做了長(zhǎng)文報(bào)道。
伊莎貝爾是在2018年接受的治療。如今,她身上的水泡幾乎已消失殆盡。在外人看來,這名接受過肺移植手術(shù),差點(diǎn)被耐藥細(xì)菌奪取生命的17歲女孩和同齡人沒有什么兩樣。她每天上學(xué),偶爾和同學(xué)一起購物,甚至還在學(xué)習(xí)怎么開車。見過死神的模樣,她想盡力活得精彩。
后記
成功拯救一條生命,并沒有就此讓科學(xué)家們松懈下來。短暫的喜悅過后,他們很快投入到了新的研發(fā)方向上。
哈特福爾教授已經(jīng)找到了第四種有望治療伊莎貝爾的噬菌體,以防細(xì)菌對(duì)“雞尾酒療法”產(chǎn)生耐藥。但依照目前的療效來看,至少在短期之內(nèi)我們無需擔(dān)心這一點(diǎn)。
斯賓塞醫(yī)生和她的合作伙伴們則在研究這些噬菌體能否用于其他耐藥細(xì)菌感染。很不幸,由于噬菌體的高度特異性,即便是同屬于結(jié)核分枝桿菌的其他細(xì)菌,也無法被這些病毒所殺死。此外,伊莎貝爾感染的耐藥菌主要生活在細(xì)胞外。如果是針對(duì)細(xì)胞內(nèi)的細(xì)菌感染,噬菌體可能會(huì)無能為力。
盡管還有種種未知,但伊莎貝爾的案例,是一個(gè)再好不過的開頭。正如哈特福爾教授所言,如今接受過噬菌體治療的人類屈指可數(shù),我們正處于一片未知的天地。而向著未知進(jìn)行探索,正是人類的本能。
參考資料:
[1] Rebekah M. Dedrick et al., (2019), Engineered bacteriophages for treatment of a patient with a disseminated drug-resistant Mycobacterium abscessus, Nature Medicine, https://doi.org/10.1038/s41591-019-0437-z
[2] Viruses genetically engineered to kill bacteria rescue girl with antibiotic-resistant infection, Retrieved May 8, 2019, from https://www.sciencemag.org/news/2019/05/viruses-genetically-engineered-kill-bacteria-rescue-girl-antibiotic-resistant-infection
[3] Phage therapy treats patient with drug-resistant bacterial infection, Retrieved May 8, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/hhmi-ptt050319.php
[4] Teenager recovers from near death in world-first GM virus treatment, Retrieved May 8, 2019, from https://www.theguardian.com/science/2019/may/08/teenager-recovers-from-near-death-in-world-first-gm-virus-treatment
[5] Genetically Modified Viruses Help Save A Patient With A 'Superbug' Infection, Retrieved May 8, 2019, from https://www.npr.org/sections/health-shots/2019/05/08/719650709/genetically-modified-viruses-help-save-a-patient-with-a-superbug-infection
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