Шоколад лечит кожу, а кефирчик помогает после рака. В Петербурге создают бактериальные лекарства и вакцины — да, и от ковида

Восстановиться после лечения рака кишечника или похудеть пациентам с сахарным диабетом помогут собственные бактерии. Эти 2–3 килограмма живности, что мы носим в себе, умеют как создавать проблемы со здоровьем, так и избавлять от них. В новой лаборатории «Микробиом» с их помощью лечат рассеянный склероз, болезни Паркинсона и Крона, на очереди — многое другое.

Ученые Института экспериментальной медицины и НМИЦ им. Алмазова в рамках проекта «Центр персонализированной медицины» объявили о начале клинических испытаний препаратов из аутопробиотиков (собственных бактерий, которые живут в кишечнике) для пациентов с сахарным диабетом II типа и с диагнозом колоректальный рак, скоро в него войдут и пациенты с онкологическими заболеваниями кроветворной системы. Исследование будет проводиться в открывающемся 2 декабря новом подразделении лабораторной генетики «Микробиом». Ученые хотят выяснить, как восстановление бактериального состава кишечника повлияет на течение тяжелых и смертельно опасных заболеваний.

Когда лет десять назад впервые появились сообщения в иностранных СМИ о лечении с помощью «фекальной трансплантации» или о создании банка фекалий в США, они вызывали недоумение. Позже стало понятно, что лечение дисбиоза таким кардинальным методом опасно. И мир пошел по другому пути — ученые выделяли из кала бактерии, помещали их в капсулы и пытались лечить ими разные болезни.

В Институте экспериментальной медицины нашли другое решение: здесь восстанавливают микрофлору кишечника на основе собственных бактерий человека. Почему здоровье зависит от микроорганизмов, которые в нас живут, «Фонтанке» рассказал Александр Суворов, доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, заведующий отделом молекулярной микробиологии ИЭМ и автор идеи аутопробиотиков, создатель «съедобных» вакцин, в том числе против пневмококка и ковида (пока экспериментальных).

— Александр Николаевич, еще недавно диагноз дисбактериоз ставили только гастроэнтерологи, а врачебный мир делился на тех, кто верит в него, и тех, кто считает его выдуманной болезнью. Сегодня в его значимости не сомневаются даже неврологи, они говорят: мозг и кишечная микробиота зависят друг от друга.

— Микробиота недооценивалась как фактор, который напрямую влияет на наше здоровье. До конца прошлого века те бактерии, вирусы и простейшие, что в нас живут, воспринимались как враги, которые вызывают болезни. Но с начала XXI века накапливались данные, которые говорят о том, что мы без них не можем жить. Если в организме недостает каких-то бактерий, это чревато развитием самых разных проблем. По сути, любые болезни протекают при участии или вследствие изменений в составе микробного окружения. Другими словами, наши микроорганизмы могут вызвать патологическое состояние (любое), а могут помочь справиться с его развитием.

Природа создала нас так, чтобы наши микроорганизмы стали барьером для проникновения болезнетворных агентов извне. Первые три года жизни человека уходят на формирование этого барьера (микробиома, или биоценоза — сообщества микробов, населяющих организм) и на привыкание к сосуществованию с ним. Когда человек и его бактерии свыкаются друг с другом, они живут вместе всю жизнь. Но по разным причинам (болезнь, употребление антибиотиков) какие-то родные микроорганизмы могут исчезнуть. И тогда барьер не справляется со своей задачей — из-за нарушения микробного баланса развиваются разные, даже тяжелые соматические заболевания, связанные с нарушением обменных процессов, — сердечно-сосудистые, эндокринологические, в том числе диабет II типа.

— Как вы его восстанавливаете?

— Человек приносит к нам кал, как в обычную лабораторию на анализ, в баночке, а мы выделяем из него бактерии и проводим их генетическое исследование, изучаем, что с ними происходит, анализируем их палитру и создаем препарат на их основе — аутопробиотик. «Ауто» — то есть собственный.

Мы используем генетический подход, который позволяет выяснить, сколько определенных бактерий в микробиоте конкретного человека — конечно, это не 100-процентный состав, но основные мы можем оценивать. Прибор проводит ПЦР-исследование: он видит бактерии, считает их и сообщает: этих — мало, этих — много, эти — вредные, эти — полезные. Эта информация позволяет нам понять, какой препарат нужно создать пациенту: закладывать в него все бактерии, которых не хватает, или одну, про которую известно, что она способна под себя выстроить процессы биоценоза: позволит вернуться и размножиться тем бактериям, что были подавлены. Например, мы начали создавать аутопробиотики с энтерококками и думали тогда, что надо ожидать их резкого увеличения в ЖКТ. А их сколько было, столько и осталось, но количество бифидо- и лактобактерий, других важных аэробных микроорганизмов вырастало.

— Почему нельзя взять бактерии здорового человека, размножить их в большом количестве и, в зависимости от потребности в тех или иных микроорганизмах, делать препараты разным людям?

— Надо использовать именно те бактерии, к которым организм уже привык. Даже когда мы новую обувь покупаем, надо к ней приспособиться, прежде чем она станет удобной. А бактерии у каждого — свои собственные. Как я уже говорил, у человека уходит три первых года жизни на привыкание к сосуществованию с ними. Если мы вырастим их отдельно — в колбе, а потом вернем обратно, но в большем количестве, процесса адаптации не потребуется.

— А если не осталось ни одной бактерии определенного типа? Должна быть, а нет ее.

— За жизнь человек не раз проходит курс лечения, например, антибиотиками, принимает другие препараты, оказывается в экологически неблагоприятных условиях, стрессует. Для каких-то бактерий все это может становиться причиной гибели, а другие получают возможность активно размножаться. Но обычно они полностью не исчезают. Представьте себе: одно феодальное государство завоевало другое, и местные жители разбежались по лесам. И этих бактерий в неблагоприятных условиях осталось мало, к тому же они разбежались. Но мы в состоянии их найти и вырастить в пробирке, чтобы они вернулись и подавили пришельцев.

— Вырастили много бактерий в пробирке. Как заполнить ими кишечник?

— Это просто: они выращиваются в молочных или соевых средах, и мы выдаем бутылочки с таким «кефирчиком», кому-то вкус этого напитка напоминает ряженку. Поясняем, как принимать.

— Известно, что желудочный сок настолько агрессивен, что убивает и бактерии, и вирусы, которые в него попадают. Как ваши бактерии выживают в нем?

— Мы ищем те микроорганизмы, которые способны пройти по желудочно-кишечному тракту без потерь. Мы уже экспериментальным путем выявили виды бактерий, которые «не боятся» агрессивного желудочного сока. А если у человека не хватает как раз тех бактерий, что не могут устоять перед ним, мы можем вырастить их в специальных средах, высушить с применением специальных технологий и поместить в капсулу, которую надо регулярно принимать. Она растворяется уже в тонкой кишке, и бактерии начинают работать сразу на месте. Капсулы предпочитают и пациенты, которые не переносят молочные и соевые продукты.

— Как долго надо их принимать?

— Это зависит от заболевания. Для восстановления баланса микрофлоры после лечения колоректального рака достаточно 10 дней приема. Если речь идет об обменных нарушениях или неврологических (например, рассеянный склероз или болезнь Паркинсона), то серьезные изменения в организме давно уже произошли, изменить быстро состав бактерий не получится, это может занять месяцы. Но в любом случае это курс лечения, оно не на всю жизнь. Если снова человеку потребуется коррекция биоценоза, то мы сохраняем образцы человека в своем биобанке и можем на их основе снова создать препарат.

Вообще, я хотел создать биобанк микробиомов всех петербуржцев, чтобы можно было хранить их образцы того времени, когда они были здоровы, а в случае заболевания создавать индивидуальные препараты. Но это требует огромных затрат. Хотя для тех, кто участвует в наших клинических исследованиях или обращается самостоятельно, храним микробиоту, и если они по состоянию здоровья (пережили длительный серьезный стресс, принимали антибиотики) нуждаются в приеме аутопробиотиков, мы можем их достать из холодильника, размножить и сделать препарат.

— Как бактерии помогут лечить рак? Даже если они живут в кишечнике. Или вы предлагаете отрегулировать их состав для профилактики его развития?

— Конечно, любую болезнь лучше предупредить, чем лечить. Но никогда не знаешь, разовьется ли у тебя злокачественная опухоль и когда это произойдет.

Лечение онкологических заболеваний практически всегда агрессивно: хирургия, радиотерапия, химиотерапия. Представьте, при раке кишечника удаляется его часть. Плюс использование агрессивных препаратов, которые способны убивать микроорганизмы, живущие в ЖКТ. Нарушается биоценоз. Мы разработали подход: у человека с обнаруженной опухолью кишечника берем микробиоту, генетически тестируем ее и выращиваем лечебно-профилактический продукт, который назначается уже после лечения, чтобы дать шанс на восстановление.

— А можно использовать этот метод для профилактики сахарного диабета?

— С диабетом проще — он развивается, как правило, у пожилых людей. Если мы восстановим микрофлору вовремя, то есть шанс, что он не разовьется. Но в клинических исследованиях, которые мы будем проводить в «Микробиоме», будем работать уже с теми, кому такой диагноз установили. Мы ожидаем улучшения их общего самочувствия.

Сахарный диабет начинается с того, что у человека страдает функция поджелудочной железы — нарушается ее способность усваивать глюкозу. Лечение его тоже небезразлично для здоровья. Представьте, человек жил не тужил, пил чай с сахаром, а потом вдруг оказывается, что у него обнаружен сахарный диабет 2-го типа. Или с возрастом человек начинает полнеть: особенно часто это происходит с женщинами в постклимактерическом возрасте, а потом выявляется диабет. Современная наука говорит о том, что все эти обменные нарушения связаны с составом тех бактерий, что живут в кишечнике, точнее, с его нарушением.

— Какие еще заболевания зависимы от них?

— Пока мы изучили немного. Продолжаем работать с рассеянным склерозом, болезнью Паркинсона, собираемся изучать болезнь Альцгеймера. На самом деле многие нейродегенеративные заболевания связаны с состоянием биоценоза, связь кишечника и мозга давно уже установлена, она называется gut-brain axis (ось кишечник — мозг).

До этого изучали синдром раздраженного кишечника (СРК), неспецифический язвенный колит, болезнь Крона, заболевания урогенитального тракта — все это по заданию Министерства высшего образования. Результаты лечения аутопробиотиками: у пациентов исчезает болевой синдром, улучшается морфология кишечного эпителия. Воспаления уходят, а эти заболевания связаны именно с ним.

— А как продвигаются исследования по лечению атопического дерматита?

— Аутопробиотиками мы пока его не лечим, но уже готовы приступить к испытанию их терапевтического воздействия на кожные заболевания. Сейчас мы проводим исследование по лечению дерматита с помощью собственных кожных бактерий, в ежедневной практике оно еще не применяется.

Но есть набор полезных бактерий — пробиотиков, обладающих сильными антимикробными свойствами. Придумали технологию — эти живые бактерии мы сохраняем в... шоколадках.

В белом шоколаде бактерии прекрасно выживают, а при температуре тела он плавится. Для лечения его надо растереть по поверхности поврежденной кожи, бактерии, содержащиеся в нем, начнут размножаться и убивать патогены. Такая же форма создания препаратов для лечения женских репродуктивных органов и заболеваний полости рта.

— Как продвигается работа по созданию вакцины от коронавируса на основе бактерий?

— В вакцинах на основе кисломолочных продуктов мы используем бактерии в качестве вектора, в который встроен фрагмент коронавируса (целого вируса нет, только участок вирусного белка, на который организм формирует иммунный ответ). Пока продолжаются испытания на хомячках, они показывают хорошую эффективность, но об испытаниях на людях говорить рано.

Ирина Багликова, «Фонтанка.ру»