We're sunsetting PodQuest on 2025-07-28. Thank you for your support!
Export Podcast Subscriptions
cover of episode Viral dark matter

Viral dark matter

2024/8/21
logo of podcast Unexplainable

Unexplainable

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
N
Nicola Twilley
Topics
Nicola Twilley: 我认为噬菌体疗法是对抗日益严重的抗生素耐药性危机的一个很有前景的方法。抗生素耐药性感染每年导致数十万人死亡,这一数字还在不断上升,如果不采取措施,未来这一数字将会更加惊人。抗生素的过度使用和滥用导致细菌产生耐药性,使得许多感染难以治疗。噬菌体是一种攻击细菌的病毒,它们能够高效地杀死细菌,并且可以针对特定类型的细菌。虽然噬菌体疗法目前还处于早期阶段,但它为对抗抗生素耐药性提供了一种新的途径。 噬菌体疗法的工作原理是利用噬菌体的特异性来杀死致病细菌。噬菌体非常小,肉眼无法观察到,它们通过附着在细菌上并注入其基因组来攻击细菌,利用细菌自身的机制或自身的机制来复制自身,最终导致细菌细胞破裂。噬菌体在自然界中广泛存在,它们每天都在高效地杀死大量的细菌。 然而,噬菌体疗法也存在一些挑战。首先,噬菌体具有很强的特异性,这意味着必须找到针对特定细菌的噬菌体,这需要进行大量的筛选和测试。其次,噬菌体疗法目前仅限于紧急情况下使用,因为我们对噬菌体的了解还很有限,还不能广泛应用于临床。此外,有些噬菌体也可能具有危险性,有些噬菌体可以增加细菌的毒性。 尽管如此,我认为噬菌体疗法具有巨大的潜力,在未来,随着我们对噬菌体的了解不断深入,噬菌体疗法将会在对抗抗生素耐药性中发挥越来越重要的作用。我们应该加大对噬菌体研究的投入,以便更好地理解噬菌体的机制,开发出更安全有效的噬菌体疗法。

Deep Dive

Chapters
Phages, viruses that kill bacteria, are being explored as a potential solution to the growing crisis of antibiotic resistance. They are abundant and efficient, but our understanding and application of them are limited.

Shownotes Transcript

9月28日,全球公民节将聚集数千名采取行动终结极端贫困的人们。Post Malone、Doja Cat、Lisa、Jelly Roll和Raul Alejandro将与世界领导人和活动家一起登上舞台,以战胜贫困,捍卫地球,并争取公平。立即下载Global Citizen应用程序,赢取您的节日门票。访问globalcitizen.org.com了解更多信息。

这里是来自Mint Mobile的Ryan Reynolds。由于通货膨胀导致几乎所有东西的价格都在上涨,我们决定降低我们的价格。因此,为了帮助我们,我们请来了一位反向拍卖师,这显然是一件很酷的事情。Mint Mobile无限高级无线服务。访问mintmobile.com/switch试用一下。

预付45美元,相当于每月15美元。仅限前三个月套餐的新客户。税费另计。每GB超过40GB后速度降低。上周节目中,我们讨论了噬菌体。这些病毒可以杀死细菌,而且几乎无处不在。人体内的噬菌体数量超过人体细胞数量。我们对它们知之甚少。因此,本周我们想分享一期我们之前非常喜欢的节目,内容是关于这些噬菌体如何帮助我们。

记者Nicola Twilley表示,它们可能是对抗日益严重的抗生素耐药性危机的绝佳方法。2016年,联合国宣布抗生素耐药性是最大、最紧迫的全球风险。情况很糟糕,而且越来越糟。

一些科学家称之为“慢动作海啸”。这并非某种模糊的未来威胁。我认为,每年已有70万人死于耐药性感染。预计到2050年,这一数字将上升到1000万。世界正走向后抗生素时代,常见的感染将再次导致死亡。

我们可能不会三思而后行的外科手术很可能会变得越来越致命。研究人员估计,如果没有抗生素,每七个接受常规髋关节置换手术的人中就有一人会死于耐药性感染。面对患者的医生将不得不说道:“对不起,我无能为力。”

更糟糕的是,这是我们自己造成的。许多细菌对抗生素产生了耐药性,因为我们过度使用它们,而且使用方式不当。通过给猪仔喂食含有抗生素的牛奶,它们在3到6天后断奶。我们给鸡喂了抗生素。在一吨饲料中加入一勺抗生素粉,可以使鸡的生长速度提高10%。我们把抗生素用在了所有东西上。人们甚至因为脚趾擦伤而服用抗生素。一些估计表明,所有处方抗生素中,有50%是不应该开的或使用不当的。当然,这样做只会加快细菌进化的速度,而细菌是生物实体。它们在进化。最终,它们会找到方法来抵抗抗生素。但尽管如此,或许还是有一些好消息。现在最大的希望是,我们可以利用一些在野外每天杀死无数细菌的东西,并将其用于我们自己的用途。这些细菌杀手被称为噬菌体。这里的潜力是巨大的。但我们对它们一无所知。我们无知的范围相当广阔。

他们称之为病毒暗物质。这是完全未知的遗传密码,只存在于噬菌体的基因组中。如果我们能弄清楚如何利用噬菌体,这种病毒暗物质可能是我们未来的关键。我们知道它们的存在。我们知道其中一些噬菌体可以杀死我们想要杀死的细菌。唯一的问题是我们不知道如何利用它们来做我们想做的事情。

好的,Nicola,你最近为《纽约客》撰写了一篇文章,内容是关于噬菌体这种巨大的、未开发的医学潜力。但在我们开始之前,让我们先从最基本的问题开始。噬菌体到底是什么?噬菌体是一种攻击细菌的病毒。全名是细菌噬菌体。“噬菌体”部分来自希腊语,意思是“吃”,因为它们会吞噬细菌。

所以细菌就像我们一样。它们也必须担心病毒。哦,是的。我的意思是,每个生命王国都有其自身的病毒补充。正如我们在COVID-19中所看到的那样,人类显然会受到病毒的攻击。植物和动物也有自己的病毒。事实证明,细菌也是如此。它们有噬菌体,这是一种只攻击细菌的病毒。它们是什么样的?

哦,它们非常非常小。它们比我们眼睛能够看到的最小物体小约100倍。因此,它们甚至比细菌还要小得多,而细菌已经在显微镜下观察的边缘。因此,当你看到噬菌体时,你看到的要么是通过这种电子显微镜看到的,要么是它对细菌所做的。所以你看到的是培养皿上的清晰斑块,噬菌体杀死了周围的所有细菌。

攻击细菌是什么意思?这究竟是如何发生的?当它们找到合适的细菌时,它们会附着在细菌上,将它们的基因组注入细菌中,而基因组是一组制造更多噬菌体粒子的指令。

有时它们会劫持细菌自身的机制来做到这一点。有时它们有自己的一点机制。但基本上,它们开始制造更多的噬菌体,当噬菌体足够多时,细菌细胞就会爆炸,噬菌体就会出去寻找更多细菌来感染。

好的,这有点像冠状病毒在我们体内的运作方式,比如复制自身并在途中破坏东西?是的,病毒会复制自身并破坏东西。我认为这是对病毒行为的很好概括。它们杀死了多少细菌?它们多久做一次?它们整天都在日夜不停地杀死细菌。

据估计,它们每48小时杀死世界上一半的细菌。因此,它们是非常高效的细菌杀灭机器。

我们知道有多少噬菌体吗?没有人确切知道有多少噬菌体,但数量很多。一项估计表明,有1000万万万亿个噬菌体。这比地球上所有其他生物(包括细菌)加起来还要多。世界上每一粒沙子都有数万亿个噬菌体。细菌能否像对抗生素那样进化出对噬菌体的抗性,或者噬菌体能否进化回来?

哦,是的。所以这是另一件事。我们不会用完噬菌体,因为它们也会不断进化。我的意思是,它们已经进行了数千年的战斗,而且还没有用完招数。所以......

噬菌体总是会找到感染细菌的方法,因此总会有新鲜的噬菌体供应来攻击任何给定的细菌。好的,我们应该如何看待噬菌体的医学潜力?嗯,这个想法非常非常简单。“敌人的敌人就是我的朋友”,这是这个想法的概括。如果你有一种细菌正在感染你并给你带来某种麻烦,那么

这个想法是,如果你找到了合适的噬菌体,它可以附着在细菌上并杀死它,你就可以消灭这种细菌。完成了。所以在这一层面上,这是一个非常非常直接的想法。好的。我想这在实践中并不

那么容易做到?嗯,是的,就像生活中的所有事情一样。关于噬菌体,有一点既是优点也是缺点,那就是噬菌体非常非常特异性。一种会攻击特定类型的大肠杆菌的噬菌体不会接触葡萄球菌。这意味着你必须确切地知道是什么细菌是你的问题,并且

然后找到合适的噬菌体来攻击它。仅仅是这种匹配机制就是一个使其变得困难的步骤。那么这现在只是一个理论上的东西吗?有人真的在获得医学噬菌体吗?嗯,我遇到过一个患有耐药性细菌感染的人。

他的名字叫Joseph Bunavach。他现在18岁,住在洛杉矶北部。他经历了无数次手术,被打开,被切开。他切除了半截结肠。医生试图清除感染在他体内潜伏的地方,但它每隔几周、几个月就会复发。

他们给他输注足够的抗生素来降低感染水平,但这永远无法杀死感染。所以它会回来。我的意思是,他的传染病专家对我说:“我不敢相信他一年前还没死。他仍然活着根本说不通。”是什么让他病得这么厉害?没有人知道。这是他病情之谜的一部分。什么都不起作用。所以噬菌体对他来说是最后的紧急手段。

像Joseph这样的人是如何获得噬菌体的?是药丸吗?是注射器吗?噬菌体的剂量方式可能因问题而异。就Joseph而言,他是通过静脉注射获得噬菌体的。它们溶解在一个小注射器中,并被注射到他手臂上的一个端口中。哦,所以他已经获得了噬菌体?是的。我想是在2019年秋季我第一次见到他。

由于各种原因,获得噬菌体需要很长时间,我们可以讨论这些原因。但他终于在今年年初开始了噬菌体疗法。他刚刚完成了疗程。我实际上给他的传染病医生Emily Blodgett发了短信,她告诉我,目前看起来非常好,但她需要几周时间才能确定。

那么这种疗法目前仍然是小规模的吗?嗯,目前,它非常有限。它只适用于这些紧急情况。如果你觉得需要噬菌体,你不能只是去看医生并获得噬菌体。你必须处于一种其他方法都无效的紧急情况下,然后你的医生必须填写文件。老实说,要超越这一阶段会很复杂。

因为我们目前有很多东西还不了解。FDA不能批准噬菌体作为一种可供所有人使用的药物。休息后,事实证明希特勒和斯大林部分要为我们缺乏噬菌体研究负责。此外,如何从在河里寻找噬菌体转变为可以实际用作药物的噬菌体。

节目的支持来自Into the Mix,这是一个由Ben & Jerry's制作的关于快乐与正义的播客,由Vox Creative制作。屡获殊荣的播客第三季回归,探讨了那些为社区正义而奋斗的故事。在最新一集中,主持人Ashley C. Ford与Sharon Levine女士进行了交谈,后者正在努力保护她的家乡路易斯安那州圣詹姆斯免受污染。我会在早上闻到那种气味,但不知道它来自哪里。突然之间,我说,我想知道全世界是否都闻到了。

不知道这只是圣詹姆斯教区,气味会这么难闻。80多年来,石化工业已经在巴吞鲁日和新奥尔良之间的地区扎根。癌症发病率是全国平均水平的七倍多。因此,当Sharon女士听到一项数十亿美元的交易计划,要在她的家附近建造另一家工厂时,她动员她的邻居们与之抗争。从那以后,我一直都在说话。

你不能让我闭嘴。您可以在收听播客的任何地方订阅Ben and Jerry's播客Into the Mix。节目的支持来自Alnylam。想象一下,能够通过沉默疾病的遗传原因而不是治疗其症状来治疗疾病的能力。Alnylam在RNA干扰领域的开创性工作使这成为可能,因为他们开发了一种名为RNAi疗法的新型创新药物。

这些药物已经在帮助患者减缓、阻止,在某些情况下甚至逆转疾病的进展。Alnylam相信,未来,RNAi疗法甚至能够更进一步,实际上能够预防疾病。曾经被认为是不可能、不切实际和不现实的,Alnylam努力释放RNA干扰的潜力,导致2018年批准了世界上第一个RNAi疗法,此后又批准了四个。该

公司现在正在突破RNAi疗法的可能性界限,正在推进强大的实验性疗法研发渠道,以治疗罕见病和常见病。他们的工作旨在让更多患者有机会过上更长寿、更健康、更充实的生活。要了解有关RNAi如何改变疾病的更多信息,您可以访问www.alnylam.com。网址是www.alnylam.com。

Unexplainable节目的支持来自Quince。Quince销售价格合理、高质量的必需品。他们有50美元的羊绒衫、100%欧洲亚麻衬衫、运动服,以及他们价格比同类品牌低50%到80%的奢华必需品。这不仅仅是服装。他们还有高级行李箱和床上用品。我试过一些Quince的东西,它真的很好。我以前从未用过亚麻床单,而且......

这些东西太棒了。它们柔软舒适,而且还能让我在晚上保持凉爽。你知道那些会保留大量热量的超细纤维床单吗?我讨厌那些。我喜欢这些Quince亚麻床单。我现在有点想看看他们的其他东西。比如,他们什么都有。他们有毛巾、枕套、镜子,以及各种价格合理的优质产品。

普通感冒?不,不!

好的,Nicola,我们回来了。休息之前,你解释了噬菌体可能是抗生素耐药性感染的潜在解决方案。但你也说我们对它们仍然知之甚少。这是我们仍然没有达到很多人可以获得噬菌体疗法的地步的主要原因吗?奇怪的是,尽管我们已经了解噬菌体超过一个世纪了,但在西方,我们真正将它们作为治疗方法进行研究的时间只有过去......

三、四、五年。我们在噬菌体作为可以治疗患者感染的东西方面的研究方面非常落后。

那么噬菌体是什么时候被发现的呢?嗯,噬菌体于1917年首次被命名。它们早些时候就被注意到了,但这是第一次有人说:“有一些东西,噬菌体,正在吞噬这些细菌并留下死区。”那么是谁首先注意到这一点的呢?是一位名叫Felix Darrell的人,他是一位自学成才的科学家,

也是局外人。他似乎性格有点古怪。好的。就像许多具有前瞻性思维的科学家一样,我想。没错。

有趣的人物。但他确实发现了这些噬菌体,并立即开始大力宣传它们,就像它们将治愈一切一样。斯大林对噬菌体的潜力非常感兴趣,并邀请Felix Darrell来建立一个噬菌体研究所。由于这个原因,以及因为第一张噬菌体照片是在30年代的纳粹德国拍摄的,所以在西方对噬菌体的认识有所欠缺。德国和苏联士兵在二战期间实际上在他们的急救包中携带噬菌体。哦,哇。我的意思是,人们正在使用它。哦,是的。他们会将噬菌体涂抹在战场上的伤口上。然后在二战之后,它们与纳粹和共产主义者联系在一起。抗生素在西方已经完全确立。

除了苏联之外,噬菌体真的被忽视了。这就像抗生素和噬菌体之间几乎有一个岔路口,而西方选择了抗生素。这种纳粹和斯大林主义的历史是噬菌体衰落的主要原因吗?

一定还有更多原因,对吧?是的,因为噬菌体很复杂,我们喜欢简单的解决方案。二战后在西方,抗生素占据主导地位。对于这种类型的败血症,青霉素是一种可靠的武器。它们看起来很神奇。你不用担心。我们一周后就会把她送走。抗生素如此吸引人的一点是,它们可以杀死各种细菌。每天给她服用五次这种抗生素。

我认为你会没事的,凯西。我认为抗生素就像一把锤子,你的感染就像一颗钉子,锤子就能起作用。它完成了工作。你甚至不需要了解你有什么特定的感染。你只需要......

用锤子敲钉子,工作就完成了。你不需要经历寻找适合这些细菌的正确噬菌体的整个复杂过程。我的意思是,噬菌体和细菌是具有生态系统关系的,我们试图协调这种关系,而我们不知道自己在做什么。所以如果噬菌体是我们需要弄清楚如何协调的野生事物,

你在哪里找到它们?它们无处不在。你可以从任何地方获得它们。但是,如果你想要一种可以杀死通常对人们造成问题的细菌的噬菌体,那么你真正想要去寻找噬菌体的地方是肮脏的地方。好的。什么样的地方?我必须去寻找噬菌体。我买了一双新的......

我有橡胶靴。在我居住的南加州,寻找噬菌体的最佳时间是在降雨之后,因为排水系统将不堪重负,污水将直接被排出。你找到你的......

浑浊的水域。你拿一个小的试管,取一点水样,然后带回实验室。回到实验室后你会做什么?如果你只想了解里面有什么,你只需要对DNA进行测序。如果你想看看你是否有一种噬菌体可以用来杀死特定的细菌,那么你所做的是获得这种细菌,

把它放在培养皿上,然后在那里滴上你纯化的噬菌体的小块,然后等待看看会发生什么。你基本上是在测试噬菌体是否能够杀死这种特定的细菌?是的,如果你成功了,你会回来,那里会有清晰斑块,那里不再有细菌生存了。

好的,我们有与纳粹德国和苏联的这种联系,这可能会阻碍研究。我们还有这样一个事实,即噬菌体非常复杂,不像我们使用抗生素的锤子和钉子模型。这里还有其他缺点吗?比如,噬菌体会有危险吗?是的。许多噬菌体只是进入并开始复制自身。但有些噬菌体只是......

潜伏并将其DNA插入细菌DNA中。这些噬菌体负责将霍乱细菌变成杀死人类的东西。噬菌体进入,赋予霍乱细菌所谓的毒力,

所以它们不是我们的朋友。它们只是我们敌人的敌人。而我们的敌人的敌人,我想,也很容易成为我们的敌人。是的,它们可以。我的意思是,有很多未解之谜。当有很多未解之谜时,我们可能会造成意外伤害的可能性很高。

好的,既然我们知道所有这些阻碍广泛使用噬菌体疗法的因素,而且有很多,你认为这会在我们的近期未来实现吗?去看医生并获得噬菌体?我认为在短期内,它们将越来越多地用于紧急情况,因为我们正在耗尽其他选择。

有很多研究需要进行,但认为它们会取代我们大多数人的抗生素,或者它们会在短期内对我们大多数人可用,我认为这是痴人说梦。我认为至少需要十年时间。如果这仍然是一个长期的目标,我认为我们必须从

我想,扩大我们的研究重点,对吧?我的意思是,你在开头称之为病毒暗物质。我想除了医学之外,还有很多其他理由要研究它,对吧?是的。即使这不会在未来五年内变成一种可供所有人使用的疗法,我们也确实需要进行这项研究。

首先,因为抗生素耐药性是一场巨大的危机。因此,让我们现在就建立我们需要的工具,在我们用完抗生素之前。其次,因为噬菌体就像操纵者,它们正在塑造我们周围的所有细菌。而我们周围的所有细菌都在塑造我们周围的环境、我们的健康、土壤的健康、我们周围的动植物的健康。所以......

这是了解整个生物生态系统如何运作的关键。如果我们掌握了它们实际在做什么,并且能够按下一些杠杆并了解噬菌体将如何反应,我们将能够做一些令人惊奇的事情。因此,这项研究值得去做。里面会有金子。♪

Nicola Twilley是Gastropod的节目主持人,这是一个通过科学和历史视角来考察食物的播客。她为《纽约客》撰写了关于噬菌体的文章,她现在出版了一本新书。书名是《冻伤》,内容是关于制冷对从农场到全球经济再到我们健康的一切的影响。自从我们最初在2021年播出这期节目以来,噬菌体仍然没有可供大多数人使用,但它们正在食品系统中使用。

如果你想了解更多信息,Gastropod有一期很棒的节目叫做“噬菌体对抗机器”。此外,我们联系了Emily Blodgett医生,她用噬菌体治疗了Joseph。几个月前,也就是在他最初接受这种治疗几年后,他情况良好。所以,噬菌体加油。

这期节目由我Noam Hassenfeld制作。我们得到了Jillian Weinberger、Brian Resnick和Meredith Hodnot的编辑,她负责我们的团队。Christian Ayala负责混音和声音设计。音乐由我创作。Bird Pinkerton提供制作支持。Manding Nguyen负责事实核查。

如果您对本期节目有任何疑问或想法,请发送给我们。我们的邮箱是[email protected]。您也可以通过加入我们的会员计划来支持本节目和Vox的所有新闻报道。访问Vox.com/members注册,或者您也可以通过给我们留下好评或评论来支持本节目。Unexplainable是Vox Media播客网络的一部分,我们下周再见。