噬菌體病毒（綠色）將其基因注入細(xì)菌中以進(jìn)行自我復(fù)制。圖片來源：Biophoto Associates/SPL

好的病毒：噬菌體不為人知的故事：地球上最豐富的生命形式以及它們能為我們做些什么

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Tom Ireland

?Hodder Press (2023)

世界上充滿了病毒：它們在水、土壤和我們的腸道中繁殖。在 COVID-19 大流行之后，可以肯定地說，病毒不太可能贏得任何人氣競賽。然而，在

《好病毒》

中，科普作家湯姆·愛爾蘭試圖提高他們的聲譽(yù)。

這本引人入勝的書通過關(guān)注一組稱為噬菌體的病毒來強(qiáng)調(diào)病毒世界光明的一面，這些病毒會感染細(xì)菌和古細(xì)菌等微生物。社會往往忽視噬菌體；引起我們注意的病毒通常屬于一組引起疾病的恐怖病毒，例如 SARS-CoV-2、艾滋病毒和埃博拉病毒。但愛爾蘭認(rèn)為，如果研究人員成功開發(fā)出可以治療致命的耐藥細(xì)菌感染的噬菌體，那么這種恥辱就可以消除。

研究人員在公民科學(xué)家的幫助下，已經(jīng)在梳理世界各地收集的噬菌體，尋找最佳的醫(yī)學(xué)候選者。材料并不短缺：一升水可以含有數(shù)十億個病毒，它們每年促使受感染的細(xì)菌向海洋釋放約三十噸碳。

為什么聯(lián)邦調(diào)查局要追蹤諾貝爾獎獲得者微生物學(xué)家薩爾瓦多·盧里亞？

噬菌體也是實(shí)驗(yàn)室的寵兒，對我們對遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的理解產(chǎn)生了巨大的影響。Martha Chase 和 Alfred Hershey 在 20 世紀(jì) 50 年代使用噬菌體進(jìn)行了傳奇而優(yōu)雅的實(shí)驗(yàn)，確定 DNA（而非蛋白質(zhì)）為遺傳物質(zhì)（AD Hershey & M. Chase?

J. Gen. Physiol.?

36

?, 39–56; 1952）。第一個被測序的完整基因組來自噬菌體。

但即使是那些研究噬菌體的人也往往只關(guān)注少數(shù)病毒。圍繞著被忽視的大多數(shù)人的謎團(tuán)使本書的某些部分變得令人愉悅。了解更多關(guān)于噬菌體的信息，就是發(fā)現(xiàn)一個隱藏世界的迷人細(xì)節(jié)，噬菌體在其中塑造微生物生態(tài)系統(tǒng)，并通過與宿主交換基因來加速進(jìn)化。有一天，工程噬菌體可以將藥物輸送到大腦，甚至可能被納入醫(yī)院使用的抗菌建筑材料中。

一種歷史而又未來的療法

愛爾蘭在書中用大量篇幅討論了噬菌體作為感染和殺死耐藥細(xì)菌菌株的藥物的潛在優(yōu)點(diǎn)。隨著耐藥性問題的加劇，這個想法變得越來越有吸引力。據(jù)估計，到 2050 年，每年將有 1000 萬人死于抗生素耐藥性感染。這是一個既不公正又嚴(yán)峻的未來：正如愛爾蘭指出的那樣，“預(yù)計其中 90% 的死亡將發(fā)生在非洲和亞洲” ”。

有人說，噬菌體療法可以讓我們避免這種結(jié)果。如果可以利用這些病毒來治療感染，那么使用噬菌體混合物（每種噬菌體都有自己的感染細(xì)菌細(xì)胞的方式）可以減緩耐藥性的出現(xiàn)。病毒本身能夠改變，并且在發(fā)展過程中可能進(jìn)化出抵御細(xì)菌耐藥機(jī)制的方法。

在數(shù)千種病毒中發(fā)現(xiàn)的 CRISPR 工具可以促進(jìn)基因編輯

這是一個既未來又具有歷史意義的想法：一些國家——尤其是前蘇聯(lián)成員國——近一個世紀(jì)以來一直使用噬菌體療法來治療感染。其中一些實(shí)驗(yàn)室在蘇聯(lián)解體后立即倒閉，當(dāng)時格魯吉亞等國家面臨一段經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定時期。愛爾蘭對第比利斯的一個噬菌體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了引人入勝的描述，該實(shí)驗(yàn)室擁有數(shù)百名員工，在高峰時期每年供應(yīng)數(shù)噸噬菌體藥物。20世紀(jì)90年代，蘇聯(lián)解體后留下來的研究人員在停電、設(shè)備生銹和基本物資短缺的情況下，努力提供一些噬菌體療法。從那時起，其中一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)恢復(fù)元?dú)狻?/p>

一次冒險的嘗試？

然而大多數(shù)西方醫(yī)生和科學(xué)家拒絕了這種方法。偏見無疑加劇了這種懷疑，但部署噬菌體療法確實(shí)存在后勤障礙。盡管有通過最后一刻的干預(yù)措施挽救生命的戲劇性軼事，但目前還沒有數(shù)據(jù)支持此類治療的廣泛使用。

超越冠狀病毒：病毒的發(fā)現(xiàn)改變了生物學(xué)

在這里，愛爾蘭走在了刀刃上：盡管一次性的積極故事暗示了一種可能的方法來拯救更多的生命，但它們也有給處于絕望境地的人們帶來虛假希望的風(fēng)險。是的，偏見阻礙了這一領(lǐng)域的發(fā)展；是的，藥物監(jiān)管可能會減緩療法的發(fā)展，當(dāng)某人的生命危在旦夕時，這可能會令人痛苦。但監(jiān)管機(jī)構(gòu)確實(shí)有理由感到擔(dān)憂。

噬菌體療法存在風(fēng)險。如果制劑中含有過多來自原始細(xì)菌宿主的物質(zhì)，它可能會引發(fā)致命的免疫反應(yīng)。人們對噬菌體在定居并與鄰居交換基因時如何影響我們體內(nèi)的微生物生態(tài)系統(tǒng)知之甚少。例如，已知細(xì)菌只有在感染特定噬菌體后才成為人類病原體（PL Wagner & MK Waldor?

Infect. Immun.?

70

?, 3985–3993; 2002）。

好病毒

來得正是時候。人們對噬菌體療法的興趣與日俱增：生物技術(shù)公司正在爭奪一席之地；關(guān)鍵的臨床試驗(yàn)終于開始了；第比利斯和其他地方的噬菌體生產(chǎn)再次蓬勃發(fā)展。對于一個長期以來被不公平地忽視的領(lǐng)域來說，這是一個激動人心的時刻。但我們還有很長的路要走，才能知道噬菌體是否能讓我們擺脫即將到來的耐藥性噩夢，并讓病毒世界煥然一新。