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mallory smith先生是运动员,也是囊性纤维化( cf )患者。 她的体内存在一种叫做burkholderia cepacia的细菌,这是囊性纤维化患者肺部感染的重要病原体。
13年前,当这种细菌首次入侵mallory的肺部时,她面临着三个未知的结局:一个是身体与细菌和平共存,还是死亡,十年内身体逐渐衰弱。
这种细菌充满了像mallory这样的囊性纤维化患者的肺,在粘液中生存,但并不妨碍她的生活。 在那里13年,细菌和她一起高中毕业,参加了学校的水球、排球和游泳队。 我上了斯坦福大学( stanford university ),在学习生物学和打排球时和平共处。 她还写完了关于洛杉矶绿洲的书。
遗憾的是,大二的时候,mallory的肺部开始恶化。 医生说需要肺移植,但大部分医院都因为胸腔内的细菌而无法手术。 这种细菌像坦克一样顽强地抵抗所有的抗生素,同时通过接触抗生素使更强的抵抗力进化。
器官移植
为了给mallory最大的生存希望,她的家人一边等待移植的希望,一边积极寻求其他的潜在疗法。
mallory的父亲mark知道细菌会增加女儿移植的风险后,大部分时间都用来寻找女儿的治疗方法。 我联系过哈佛大学的george church教授。 这位教授的实验室正在进行将猪器官移植到人体的尖端研究。 mark就使用猪肺细胞支架在实验室培养mallory自身组织的可能性向他咨询。 遗憾的是,church教授回答他,猪器官移植的技术还不成熟。 但他建议对付这种感染,可以试试噬菌体疗法。
另外,匹兹堡大学医学中心( upmc )对同样肺部感染的囊性纤维化患者进行了肺移植,有些患者幸运地活着。 但是,这种高风险的手术意味着手术成功地获得了长时间生存的机会或者严重的感染和死亡。
这家医院是唯一接受mallory的医院。 因此,他们决定为此迈出一步。 直到mallory的肺止住出血,父母才把房子搬到匹兹堡,和她一起等待合适的肺。
移植的希望使我暂时忘记了噬菌体疗法。 在错过了三次移植机会后(两次肺不合,一次肺给了其他患者),9月11日,mallory终于接受了移植手术。 新肺开始在mallory的体内移动。 很快,她开始走路,接受了理疗,接受了下一个治疗计划。
遗憾的是,mallory很快出现了超细菌感染症状,充满了呼吸管和喂食管。 医生尝试了抗生素鸡尾酒疗法,但mallory的发烧、恶寒、胸闷的状况越来越差。 她父亲的标志不得不重新考虑噬菌体疗法。
噬菌体疗法
噬菌体疗法( phage therapy )是科学界还在测试的另一种细菌对策的治疗思路。
噬菌体是广泛存在的病毒,感染细菌或复制到细菌体内引起宿主菌的分解,是细菌的天然杀手。 当今世界上噬菌体最丰富的地方是海水。 噬菌体疗法其实很久以前就存在了。 过去十年来,随着抗生素的耐药性成为全球危机,采用噬菌体的想法越来越有魅力。 噬菌体被认为是治疗多重耐药细菌的潜在疗法。 但是,还没有成为医学的主流。
噬菌体是活的,可以在体内继续进化。 化学物质非常容易控制。 但是,活着的生物并不那么简单,专家认为“说明噬菌体疗法的安全性和比较有效性的监督管理要求相当高”。
不仅是监督管理的问题,噬菌体疗法本身的科学也很难。
比起抗生素,噬菌体更有特异性。 这种特异性还带来了噬菌体必须与特定菌株一致,只能杀死一种细菌的缺点。 因此,噬菌体治疗首先需要找到与患者体内细菌菌株完全一致的噬菌体,其次,避免免疫系统反应过激,而且噬菌体本身也是病毒,不会使患者的病情恶化
mallory的父亲mark通过查阅无数资料知道了噬菌体疗法,知道fda监督管理的严格,知道几乎没有医生想开展这种治疗方法。 但是他还没有放弃。
他最后发现了与女儿病情相似的病例,用噬菌体疗法和抗生素的组合使男性患者每年从一个昏迷中醒来。 拯救这个患者的医生正好也是他的妻子加利福尼亚大学圣地亚哥分校( ucsd )的世界卫生科学院副院长steffanie strathdee博士。 之后,很多人向strathdee医生求助,用噬菌体病毒治疗他们的超级细菌感染。 然后很多人(但不是全部)活下来了。
在mark的帮助下第二天,strathdee医生马上在她的推特账号上发布了一条看起来很奇怪的消息: #噬菌体研究者! 我们队想找到burkholderia cepacia的噬菌体,治疗25岁的cf女性患者。 她体内的感染对所有#抗生素疗法都有耐性。 我们必须尽快分解的非溶解性噬菌体,找到合适的噬菌体构型。 ”。 ( #phage researchers! iamworkingwithateamtogetburkholderiacepaciaphagestotreata 25 yoldwomanwithcfwhoseinfectionhasfailedall # antibiotics.weneedlytics
我在找噬菌体。
另外,在mallory接受移植手术的匹兹堡大学医学中心,该医院囊性纤维化项目的负责人pilewski医生也同意放弃噬菌体治疗,开始向美国全境的实验室发送求助的消息,最终在世界各地
第一步是查明mallory感染的burkholderia cepacia细菌的菌株。 医生收集了她的痰液样品,送到美国各地回答strathdee医生推特呼叫的噬菌体研究室。
密歇根州立大学( michigan state university )儿科教授lipuma的实验室长期研究burkholderia cepacia细菌的噬菌体疗法。 他的实验室测序细菌,鉴定菌株。
第二,找到匹配的噬菌体。 德克萨斯州的carlos gonzalez研究所专门研究葡萄疾病的治疗方法等植物病理学,还保留着包含350个噬菌体的库,库的噬菌体将burkholderia cepacia细菌 这个库用于测试对mallory肺细菌的反应。 这个实验室有为strathdee医生丈夫“搜索”噬菌体的经验,他们有同样的经验。 首先,他们与世界上这个行业的实验室广泛联系,最后从芬兰的实验室获得了噬菌体。 另一位科学家有burkholderia cepacia细菌的土壤样品,有望检测噬菌体。 一旦发现有用的微生物,就会提前过境运输到美国实验室。
经过周密的“搜索”计划,研究者最后找到了300个可用的噬菌体进入匹配测试。
作为测试的一部分,gonzalez博士的团队首先将mallory体内的细菌固定在琼脂上,在37℃孵化模拟人体的温度。 他们把噬菌体滴在琼脂表面,寻找细菌被去除的区域。 然后,他们选择这些区域,在显微镜下找到噬菌体,进行dna提取、测序和注释。 这个过程保证噬菌体注射后只对mallory有治疗作用,不会造成伤害。
这个匹配过程就像“在海里捞针”,最终可能找不到噬菌体,因此需要世界各地的多个实验室,正在进行中。
在其中一个实验室发现相应的噬菌体后,被送到马里兰州的美国海军医学研究中心( u.s. naval medical research center )的合作伙伴adaptive phage therapeutics企业 这是非常重要的一步。 如果噬菌体制剂中残留细菌残留物,mallory可能会进入内毒素休克状态。
继续批准fda。 这样,pilewski医生就可以把噬菌体注射到mallory身上。
细菌测序需要1-2天,噬菌体匹配需要几天到一周,精制制剂需要几天。 这个过程时间紧迫,循环相连,一天也不会浪费。
未来和希望
在上次成功的治疗中,strathdee医生丈夫用的噬菌体是从水体中新收集的。 strathdee医生希望改变依赖这种邮件转发的紧急援助流程。 她把自己丈夫的治疗过程写在书上,让更多的人知道噬菌体疗法。 而且,她的梦想是建立开源的噬菌体库。 “如果仓库中的噬菌体足够多,表现出特征,那么可以直接用来测试新的细菌,而不是暂时进入水中分离可用的噬菌体。 ”。
为了对付burkholderia cepacia细菌,mallory和她的家人战斗了很久,但从未放弃。 她父亲mark忙于准备各种文件,调整了噬菌体的运输、测序和培养,统计了各实验的步骤,以免浪费时间。
mallory的母亲说:“我想救女儿的命。 但是如果不能的话,我也想弄清楚这一切,这样就能拯救别人。 ”。 (生物谷bioon )
标题:【要闻】曾经的杀手病毒,能拯救这位年轻女性的生命吗?
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