То, как складывается и поддерживается в равновесии человеческий микробиом, уже само по себе словно бы готовит его к эпохальным переменам. Он эволюционировал вместе с нами. Подобно другим организмам, дающим пристанище микробам, в ходе эволюции мы постепенно выработали способы поощрения нужных нам микробов (чтобы те становились нашими колонистами) и отторжения всех остальных. С тех пор как мы начали есть продукты брожения, на человеческий микробиом оказывает влияние культура (в обоих смыслах этого слова). За последние 100 лет с приходом бытовой гигиены, современных диет, кесаревых сечений и массового употребления антибиотиков наше культурное воздействие на наш же микробиом (зачастую непреднамеренное) резко усилилось.

Теперь мы подготовлены к тому, чтобы применять более информированный подход. Он должен прийти на смену неразборчивым атакам, которые мы предпринимали «по четким медицинским показаниям», и непредумышленным воздействиям, которые на микробиом оказывали наши пищевые пристрастия. Нам предстоит долгий путь. Мы – словно древние земледельцы, только что открывшие подсечно-огневой метод и размышляющие, как выращивать удобные и совершенные сорта. Впрочем, представляется вполне логичным, что накопление знаний о микробиоме должно в конечном счете привести к разработке способов его усовершенствования. И на сей раз решать, что считать усовершенствованием, будем мы, а не микробы.

 

Лучше отдавать, чем получать: фекальная трансплантация

Самый грубый (во многих смыслах) подход – предоставить человеку микробиоту, в которой он нуждается, путем ее пересадки целиком. Некоторые кишечные заболевания сегодня лечат именно таким способом. Это, по крайней мере, дает ученым некую точку отсчета: на подобную процедуру соглашаешься, когда толком не знаешь заранее, о чем речь. Метод подразумевает использование донорского микробиома в виде фекалий, поэтому вызывает смешанные чувства. Дерьмо нас и отталкивает, и чем-то завораживает.

Что ж, это и в самом деле отчаянная мера. Но сия грубая процедура все-таки способна принести кое-какую пользу. Иногда она может служить подходящим методом лечения, когда против микробов нашего организма ведется настоящая химическая война. Явную пользу от освежения содержимого толстой кишки при помощи чужих фекалий получают те пациенты, в кишечнике которых слишком активно плодится широко распространенная бактерия Clostridium difficile. Это может быть вызвано приемом антибиотика, направленного на борьбу с каким-то другим заболеванием: антибиотики уничтожают смешанную популяцию микробов, конкурировавшую с C. difficile и поддерживавшую количество представителей этого вида на терпимом уровне. В этом смысле мы имеем здесь дело с оппортунистической (условно-патогенной) инфекцией, как называют ее врачи.

Хроническое заражение толстой кишки бактериями C. difficile – вещь страшная. Пациент страдает от болезненных колик, тошноты, обезвоживания, зловонной диареи. Следует быстрая потеря веса, а в особо серьезных случаях (у тех, кому достались худшие штаммы бактерии) кишечное воспаление может стать фатальным.

Нормальные фекалии славятся отсутствием этой бактерии, и лечение заражения C. difficile при помощи содержимого хорошо функционирующего чужого кишечника – идея неновая. Специалисты ссылаются на всевозможные исторические прецеденты, вплоть до китайского чая из нечистот, применявшегося 7 столетий назад. Но метод не прижился: первая современная публикация о его использовании датируются 1958 годом. Подобный подход применяли также в ветеринарии для лечения лошадей с проблемами пищеварения и коров, страдающих маститом. Сторонники метода отмечают, что многие виды, от слонов до шимпанзе, поедают кал друг друга. Лабораторные мыши именно таким манером делятся микробиомами, если только экспериментатор не примет особых мер для борьбы с этой традиционной мышиной копрофагией. Похоже, отказ от пожирания фекалий собратьев по виду – еще одна черта, отличающая человека от большинства других млекопитающих. Однако недавние открытия выявили сложность устройства нашего кишечного микробиома; при этом врачам очень часто не удается вылечить пациентов с повышенным содержанием C. difficile. Всё это и привело к наступлению новой эры экспериментов с экскрементами.

Процедура проста и (как свидетельствуют доктора, проводящие ее) довольно неприятна для тех, кто ею занимается. Можно представлять ее себе как трансплантацию сложной экосистемы во всей совокупности, но это непервая мысль, которая приходит в голову, когда вы берете дерьмо здорового донора, разжижаете в блендере и затем отправляете в толстую кишку реципиента при помощи назогастральной трубки, клизмы или колоноскопа (в зависимости от того, кто делает пересадку). Есть и альтернатива: например, заключить пересаживаемый материал в желатиновые капсулы, которые можно глотать, однако следует как-то гарантировать, что они пройдут через желудок (убивающий многих микробов) и достигнут своего пункта назначения – толстого кишечника. Количества пересаживаемого материала не очень малы. Обычно при такой процедуре используется содержимое полудюжины шприцев на 50 мл. По предварительным данным одного исследования, замороженный материал в капсулах, которые можно глотать, вроде бы дает многообещающие результаты.

Впрочем, основная часть данных пока добывается другими, более грубыми методами. При всей своей неаппетитности процедура, похоже, и в самом деле работает. Точные цифры получить трудно, поскольку сочетание нужных факторов – желания прославиться, простоты метода, непрошибаемой мотивации (в виде чрезвычайно некомфортного кишечного заболевания) – случается довольно редко. Впрочем, кое-кто даже решается испытать эту методику дома, как легко убедиться, набрав соответствующий запрос в YouTube. Для проведения такой процедуры в домашних условиях требуются латексные перчатки, кухонное ситечко, блендер, соляной раствор, клизмы, а также (полагаем мы) большое количество дезинфектанта. Всякий согласится, что донорство такого материала лучше осуществлять под медицинским контролем, при соблюдении стандартной методики. Так можно избежать риска заразиться от необследованного донора гепатитом или даже ВИЧ. Но пока спрос в этой сфере куда выше предложения. Положение может перемениться: сейчас появляется все больше коммерческих поставщиков таких услуг. Однако фекальные трансплантаты – непростой объект для государственной системы регулирования, вообще-то созданной для работы с лекарствами или пищевыми продуктами, а не с материалами, которые предназначены для использования в медицинских целях, но которые в привычной классификации попадают лишь в графу «другое».

Между тем в медицинских журналах появляются все новые и новые сообщения об испытаниях, в ходе которых удалось добиться весьма благотворных результатов для пациентов с острым заражением C. difficile, не поддающимся лечению иными способами. У подавляющего большинства (целых 90 %) реципиентов трансплантата, которых лечили от заражения C. difficile, быстро улучшилось состояние здоровья, и эффект от лечения зачастую оказывался долговременным. Одно такое исследование, в 2013 году проводившееся в Голландии, даже пришлось прекратить: группа, получавшая фекальный материал, чувствовала себя настолько лучше, чем пациенты с заражением C. difficile, которым давали антибиотик ванкомицин, что экспериментаторы сочли неэтичным продолжать опыты с контрольной группой (не получавшей фекалий). В одной из более детальных работ позже удалось показать, что при использовании подобной методики состав микробиомного сообщества в кишечнике становится похожим на донорский и такие трансформации обычно стабильны.

Как правило, существует мало (или не существует вовсе никаких) свидетельств того, что подобные трансплантаты приносят хоть какую-то пользу при лечении других заболеваний, предлагавшихся в качестве возможных объектов для применения такой методики. Впрочем, некоторые испытания сейчас ведутся. В список недугов, для которых уже опубликованы данные предварительных испытаний или анализа серии случаев, входят, в частности, синдром раздраженного кишечника, хронический запор, язвенный колит, болезнь Крона, метаболический синдром (синдром резистентности к инсулину), синдром хронической усталости, рассеянный склероз, аутизм. Воспалительные кишечные расстройства и в самом деле кажутся подходящими кандидатами для такого лечения, но что касается остальных, то тут пока не прослеживается особой перспективы.

Среди пациентов велик спрос на эту процедуру, так что в дальнейшем она будет наверняка применяться шире. Появляются поставщики трансплантата, проверяющие и хранящие донорский материал, высылаемый врачам по запросу. В США среди таких поставщиков – некоммерческая организация OpenBiome, финансируемая группой ученых из Массачусетского технологического института, которых очень впечатлили результаты фекальной трансплантации, проведенной их другу.

Впрочем, при более недоброжелательном рассмотрении этот метод кажется каким-то глупым или, выражаясь мягче, порождением невежества: это как пытаться улучшить состояние пораженного болезнью, угнетенного кустарника, подсадив к нему в один прием целый тропический лес. Вероятно, существенного продвижения удастся достигнуть, когда мы научимся более разумно подходить к выращиванию наших микробных садов. Многие убеждены, что такое возможно уже сейчас. Достаточно лишь несколько менее прямым путем вводить в себя нужных микробов. Речь идет о поедании пробиотиков. Но хватает ли нам знаний, чтобы с уверенностью сказать: пробиотики приносят большую пользу?

 

От неаппетитного к аппетитному

Цель использования пробиотиков – тонкая настройка микробиома, которая начинается при поглощении пищи, а не при ее извержении. Согласитесь: это явно более привлекательный метод. Существует великое множество пробиотических продуктов. Обычно в составе каждого – лишь одна или несколько разновидностей микробов. Уже сейчас такие продукты служат основой целой отрасли промышленности, ежегодный оборот которой по всему миру достигает миллиардов долларов. У этой идеи есть своя история, но резкий рост популярности таких методик произошел благодаря современным исследованиям микробиома. Супермаркеты и магазины здорового питания предлагают массу разнообразнейших пробиотиков. Те, кто серьезно относится к своему здоровью, убеждены: хорошие бактерии помогают сохранить хорошее самочувствие. Но что конкретно делают пробиотики? Можно ли применять их в более узких целях, для выполнения задач, оптимизированных под конкретного потребителя?

Мы знаем, что по крайней мере в одной области пробиотики действуют и если уж не являются незаменимыми, то явно оказывают благотворное влияние на человека. Материнское молоко обеспечивает микробами младенца, который им питается; это означает, что оно – по сути первый пробиотик в нашей жизни. Собственно, оно содержит еще и пищу для бактерий, будущих «колонизаторов» кишечника новорожденного (мы обсуждали это в главе 5), а значит, это одновременно и пробиотик, и пребиотик (таким термином называют пищевые продукты, способствующие росту бактерий, но при этом не снабжающие нас реальными микроорганизмами, выращенными в них специально, хотя, конечно, какие-то микроорганизмы могут в них случайно оказаться).

Можно присовокупить этот факт к плюсам грудного вскармливания: и без того известно, что оно, как правило, предпочтительнее искусственного. Но оценка роли пробиотиков после этой стадии жизни не столь проста и прямолинейна. Если много горячих сторонников непосредственного введения человеку нужных бактерий как для укрепления здоровья в целом, так и для профилактики или лечения какого-то определенного заболевания. Зачастую, хоть и не всегда, такие энтузиасты предлагают вам что-нибудь у них приобрести. Крупные компании, продвигающие пробиотики (скажем, Danone), еще и активно поддерживают микробиомные исследования, особенно если в этих работах задействованы пробиотики. Это не обязательно приводит к искажению результатов изысканий, но компании, естественно, питают надежду, что некоторые результаты можно будет истолковать так, чтобы удалось продать побольше соответствующего товара.

Такая поддержка у многих вызывает скептицизм. Кроме того, существуют пессимисты, которые только рады опровергнуть любые заявления о пользе пробиотиков. Это долгая история, в доводах спорящих непросто разобраться, но следует иметь в виду, что апологеты пробиотиков часто придают слишком большое значение тому факту, что на их стороне сила традиций. Потребление продуктов брожения, несомненно, очень широко распространено: человек питался ими издавна, а во многих регионах современного мира питается ими до сих пор. Из этого многие делают вывод, будто они вносят существенный вклад в наш рацион и вклад этот – микробы. А значит, снижение потребления таких продуктов – еще одно безжалостное покушение современного образа жизни на нашу микробиоту. Полагают, что потребление большего количества пробиотиков исцелит наш микробиом (или, возможно, кишечник) благодаря восстановлению какого-то «баланса».

Современный образ жизни действительно ведет постоянную атаку на наш микробиом, но к этому, вероятно, не имеет отношения слишком малое потребление квашеной капусты или йогурта. Немногие дожившие до наших дней представители цивилизации охотников и собирателей не едят продуктов брожения (как, вероятно, не ели этих продуктов и их многочисленные предки). Всякий, кому захочется вырастить у себя древний микробиом, должен будет пойти до конца, то есть обратиться к настоящей палеолитической диете. Как только человечество стало добывать пищу, развивая сельское хозяйство, земледельческим обществам пришлось искать способы хранения пищи, не дающие ей портиться (скажем, после сбора урожая) в среде, где повсюду кишат микробы. Самый лучший (а часто и единственный) способ – гарантировать, чтобы пищу колонизировали микробы, которые изменят ее, но так, чтобы она при этом осталась съедобной. Продукты вроде сыра, кимчхи, доса, соевого творога не только вкусны (иногда это суждение можно вынести без всяких раздумий, иногда – нет); они хранятся дольше, чем их неферментированные эквиваленты. Рацион человека в современном индустриальном обществе содержит меньше продуктов брожения просто-напросто благодаря тому, что мы успели изобрести консервирование и замораживание. Приносят ли определенные пробиотики какую-то другую пользу, лучше решать при помощи исследований, которые будут опираться на то, что нам теперь известно о микробиоме, а не на какие-то бездоказательные обобщения, основанные лишь на том факте, что в прошлом, видите ли, много народу ели такие продукты.

В большинстве случаев проведено слишком мало исследований, чтобы с уверенностью выносить суждения о безусловной пользе или безусловном вреде подобных продуктов. Эксперименты с пробиотиками дают кое-какие впечатляющие результаты, однако на основании этих данных пока не удается выстроить убедительное доказательство полезности регулярного использования таких продуктов для поддержания здорового состояния микробиома. Не удается даже определить, какие виды продуктов в этом смысле наиболее перспективны.

 

Бактерии для «здорового румянца»?

А вот открытие из тех, что сразу отправляют читателя в магазин здорового питания: «Недавно показано, что добавление пробиотических бактерий в корм пожилых мышей быстро возвращает им юную живость, характеризуемую толстой глянцевитой кожей, пышной шерстью, а также улучшением репродуктивной функции». Звучит неплохо. Можно мне немного вашего средства?

Но это не рекламное объявление, а цитата из аннотации научной статьи. Ведущий автор, Сьюзен Эрдман из Массачусетского технологического института – самый страстный адепт пробиотиков из всех, каких мне доводилось встречать в научной среде. Впрочем, ее вера в их возможности основана на проводившихся ею многолетних исследованиях воспалительных реакций и онкологических заболеваний. В процессе этих работ вырос ее интерес к изучению воздействия бактерий на иммунные клетки и появилась серия экспериментов, в ходе которых мышей кормили йогуртом с добавлением хорошо известного штамма пробиотических бактерий – Lactobacillus reuteri.

Результаты оказались поразительными. По сравнению с мышами, придерживавшимися обычной лабораторной диеты, едоки пробиотиков, можно сказать, демонстрировали «здоровый румянец», то есть более пушистый и блестящий мех. Когда экспериментаторы обрили спинку некоторым мышам, у пробиотической группы снова полностью отрос мех, а каждый зверек из контрольной группы по-прежнему щеголял проплешиной. Этим видимым эффектам сопутствовали другие изменения, в том числе утолщение кожи и слизистых оболочек, а также улучшение в механизмах контроля воспалительных процессов. Эти воздействия оказались слабыми: пробиотик не проявил очень уж заметного влияния на микробную экологию. Однако, как подытоживает Эрдман, он всё же «перепрограммирует весь организм своего хозяина». Рассказывая о своих экспериментах на конференции в британском Кембридже, Эрдман показывала множество фотографий мышей. Зверьки выглядели до отвращения здоровыми. Всем явно хотелось получить ответ на один вопрос не очень-то научного свойства, так что во время перерыва, когда пили кофе, к ней выстроилась небольшая очередь желающих узнать: сама-то она принимает L. reuteri? – Принимает, принимает.

Подозреваю, что и я принимал бы, доведись мне делать подобные эксперименты. Результаты их показались еще более убедительными, когда один важный класс Т-лимфоцитов, взятых у мышей, которых кормили пробиотиком, ввели мышам с нормальным рационом, но без собственных лимфоцитов. Мыши отреагировали так, словно получили пользу от пробиотика (который они на самом деле не принимали), – таким же утолщением кожи и более блестящим мехом.

Какой вывод из этого следует? Мышам, похоже, действительно идет на пользу этот подробно описанный пробиотик. С другой стороны, работу проводили в лаборатории, где отлично разбирались во всевозможных методах молекулярного и клеточного анализа, необходимых для того, чтобы получить более четкую картину причин этих эффектов. Дополнительные эксперименты позволили предположить, что ключевую роль здесь играет целый ряд взаимосвязанных механизмов контроля иммунной системы и гормональной регуляции (в том числе и регуляции содержания окситоцина). Возможно, данная система лишь при помощи этой бактерии достигает состояния, благодаря которому мыши становятся здоровее именно по таким (вполне зримым, что для нас весьма удобно) параметрам? Думаю, все-таки нет. Будет ли эта штука работать у человека? Мы пока не знаем. А если вы уже и без того сравнительно здоровы, может ли она как-то изменить ваше самочувствие? Опять же пока неизвестно.

И тут возникает серьезный вопрос. Удачная ли это вообще мысль – экспериментировать с L. reuteri, которая продается чуть ли не во всех лавочках здорового питания? (Иногда в виде средства Cardioviva, которое якобы снижает содержание холестерина, тем самым помогая сердечникам. Так что штамм, похоже, довольно-таки гибкий.) Не уверен. У многих людей (вероятно, у большинства) L. reuteri и без того содержится в кишечнике. Это его обычный житель. Данная бактерия имеется даже в материнском молоке, а значит, новорожденные получают первую ее дозу естественным путем. Пользователи пробиотических капсул размещают в Сети восторженные отзывы, но обычно сообщают лишь, что прием этого средства способствует пищеварению и регулярному опорожнению кишечника. Ни единого упоминания о невероятно привлекательной коже и роскошной шевелюре! У меня, к счастью, и так наблюдается регулярный стул, так что пока я, пожалуй, воздержусь от приема этого средства.

Впрочем, связь с такими впечатляющими результатами (пусть и полученными лишь в ходе опытов на мышах) все-таки выделяет L. reuteri среди других пробиотиков. Как и то, что данный пробиотик можно принимать в виде капсулы, которая защищает его во время путешествия через желудок. Как и то, что средство, вероятно, содержит именно тот штамм, который указан на этикетке.

Не все пробиотики таковы. Большинство подобных продуктов, имеющихся на рынке, просто создают некое общее впечатление. Зайдите на сайт крупного производителя таких продуктов, сбываемых в огромных количествах (того же Danone), и вы увидите массу заявлений о том, что хорошее пищеварение, микробный «баланс» и «иммунное здоровье» могут достигаться путем регулярного приема йогурта Actimel, но реальной науки вы там почти не найдете. Возможно, это связано с судебным иском, предъявленным компании вскоре после запуска Actimel в широкий оборот: она рискнула сделать более конкретные заявления, подвергшиеся массированной критике. Теперь она предпочитает сухо уведомлять вас: продаваемое средство содержит патентованную живую культуру Lactobacillus casei в придачу к обычным йогуртопроизводящим бактериям Lactobacillus delbrueckii и Streptococcus thermophilus. Две последние вы можете получить из почти любого потребляемого вами «живого» йогурта. В сущности, товар продается дороже, поскольку в нем содержится широко разрекламированная бактерия. Но оправдывают ли повышение цены те дополнительные преимущества, которые бактерия якобы дает? Меня пока не убедили.

Ситуация вполне типична для пробиотиков, имеющихся сегодня в широкой продаже. В большинстве из них по-прежнему используется лишь небольшое число штаммов, полученных еще до того, как мы существенно расширили свои знания о микробиоме. Отбор этих штаммов проводился еще в 1930-е годы или даже в начале 1900-х, когда Илья Мечников развивал свои теории. Почти все они – Lactobacilli или Bifidobacteria. Эти бактерии обычно не очень-то представлены в кишечнике. Впрочем, те, что там все-таки есть, предпочитают жить на поверхности его слизистой оболочки, так что вполне возможно, что они оказывают более сильное влияние на иммунную регуляцию, чем можно предположить по их процентной доле в микробиоме.

Долгая история их применения как бы заверяет нас, что вреда они нам не причиняют. К сожалению, мало что свидетельствует об их пользе. Промышленности они по душе, поскольку легко культивируются, хорошо себя чувствуют в кислотных продуктах вроде йогурта и не очень повреждаются в процессе усвоения пищи. А вот благотворно ли они действуют на нашу пищеварительную систему – вопрос отдельный. Возможно, вы получите такую же пользу, избрав «дружественную для микробиома» диету. Эта довольно простая штука напоминает один из вариантов пресловутой «здоровой диеты», о которой нам уже все уши прожужжали. Хотя придерживаться этих рекомендаций не так-то просто: следует избегать продуктов, подвергшихся технологической обработке (стерилизации, пастеризации и т. п.), не употреблять слишком много мяса, однако стараться есть побольше свежих фруктов и овощей. Некоторые из них, в том числе зелень, бобовые и артишоки, могут оказаться особенно эффективными для поддержания микробиома в нормальном рабочем состоянии. Возможно, для этого нужно стараться регулярно употреблять и какие-то ферментированные продукты – неважно, йогурт, сыр, кимчхи или квашеную капусту.

Пока же мы ждем новых исследований других видов бактерий, которые могут служить пробиотиками. Мы уже представляем себе, сколько видов живет в нашем кишечном тракте. Наверняка в качестве пробиотиков годится еще много различных видов бактерий, если только их можно культивировать искусственно. Следует проводить тщательные испытания. Вполне очевидно, что эти тесты должны быть достаточно представительными, чтобы удалось выявить любой положительный эффект и при этом опираться на данные по корректно подобранным контрольным группам. Однако следует обращать особое внимание на то, что именно тестируется.

Удачный пример здесь – один пробиотик, который действительно приносит отлично задокументированную пользу. В книге «Микробы хорошие и плохие» Джессика Снайдер Сакс справедливо отмечает коммерчески успешный штамм Lactobacillus rhamnosus, впервые выделенный из образцов биоматериала человеческого кишечника в 1985 году. Штамм называют L. rhamnosus GG – в честь его двух первооткрывателей, Шервуда Горбаха и Барри Голдина из Университета Тафтса, которые надеялись, что бактериальный изолят, полученный из кишечника, может стать более подходящим источником пробиотиков, нежели штаммы, имеющиеся в молочных продуктах. Так оно и вышло: новый изолят оказался эффективным колонизатором и полезным подспорьем при профилактике диареи и воспаления, вызываемых гастроэнтеритом. Сакс, писавшая свою книгу в 2007 году, считала, что это «наиболее тщательно изученный из современных пробиотиков». Разумеется, данный факт не преминули использовать в рекламной кампании торговцы соответствующим пробиотическим средством, получившим название Culturelle.

Бактерии полны сюрпризов. В 2009 году Матти Канкайнен и его коллеги по Хельсинкскому университету сравнивали геном этого штамма с геномами похожих бактерий. Они обнаружили, что Lactobacillus rhamnosus GG несет в себе неожиданный кластер генов, помогающий этой бактерии выращивать длинные тонкие отростки, торчащие наружу из ее клеточной стенки. Эти «пили» (фимбрии, ворсинки), состоящие главным образом из белка и адгезионных молекул на конце, раньше наблюдали только у патогенных бактериальных штаммов. Такие отростки помогают бактериям заражать организм. Эксперименты с L. rhamnosus GG позволяют предположить, что фимбрии помогают микробам прикрепляться к слизи кишечника и стимулировать иммунную систему организма-хозяина. Теперь мы знаем и то, что существуют мутанты, не создающие ворсинок, и этих мутантов довольно легко «вырубить». Так что поставщики коммерческих продуктов должны предварительно проверять их, чтобы установить, нет ли у бактерий, которых они выращивают, этих важнейших довесков; а если есть, то переживут ли они обработку в пищеварительной системе. Их структуру и свойства продолжают выяснять. Возможно, когда-нибудь нам вообще предложат продукт, содержащий очищенные компоненты самих ворсинок.

Оптимальный пробиотик трудно выявить еще и из-за того, что его потенциальные преимущества скорее всего будут создаваться комбинациями различных бактерий. Предвестники пробиотиков будущего существуют уже сейчас. Их применяют для домашней живности, особенно для кур. Работы по профилактике заражения кур микроорганизмами Salmonella (такая профилактика помогает эффективнее оберегать яйца от колонизации этими бактериями) позволяют предположить, что, побуждая другие бактерии (обычно имеющиеся у кур) заселять кишечник цыплят, мы тем самым помогаем остановить виды, которые запускают процесс пищевого отравления. Результат – PREEMPT™, средство, содержащее 29 бактериальных штаммов и лицензированное Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в 1998 году как профилактический препарат для только что вылупившихся цыплят. Можно давать им гранулы, можно даже опрыскивать их этим бактериальным супом; при любом варианте обработки их кишечник заселят здоровые бактерии, а не вредоносные.

Некоторые компании разрабатывают схожие препараты для других сельскохозяйственных животных и не видят причин, почему бы этот принцип не применить и к людям. Эндрю Серазин из американской биотехнологической компании Matatu рекомендует представлять микробиом как «своего рода компьютерную программу», которой можно делать апгрейд и ставить патчи. Первые колонисты-бактерии, поселяющиеся в кишечнике новорожденного младенца, являются, по его словам, «ресурсом развития». А значит, возникает серьезный вопрос: можно ли, в раннем возрасте прививая ребенку консорциум микробов определенного состава, гарантировать заранее просчитанное развитие его системы?

Представим себе будущее, в котором родители поят своего младенца коктейлем из пробиотиков, чей состав специально подогнан под нужды конкретного ребенка. Переход к широкому коммерческому использованию таких продуктов неизбежно повлечет за собой ряд препятствий. Если вакцина сделана на основе бактериальных штаммов, полученных у людей (по-видимому, здоровых), то биотехнологическим предпринимателям трудно будет получить на нее патент. (Предприниматели очень любят получать патенты, ибо те увеличивают прибыль.) И даже если его все-таки удастся оформить, в мире все равно столько похожих бактериальных штаммов для всех желающих, что не потребуется особой биологической смекалки, чтобы этот патент обойти. Контроль производства препарата, где могут содержаться десятки бактериальных видов, станет кошмаром для компаний, которые рискнут выпускать подобные средства. Между тем таких процедур не избежать, иначе не получить необходимого одобрения органов регулирования. А общественное признание простеньких пробиотиков (главным образом в пищевых продуктах) – еще не гарантия того, что людям понравится идея накачивать своего ребенка бактериями, чтобы помочь ему расти крепким и здоровым. Следует ожидать, что пока биотехнологические компании сосредоточатся на применении своих методик только в сельском хозяйстве.

 

Назад в экосистему

Чем глубже погружаешься в изучение пробиотиков и перспектив вакцинирования полезными бактериями, тем больше кажется, что основную работу по выяснению того, что же могло бы давать реальные преимущества, еще только предстоит выполнить. То же самое происходит, если взглянуть на применение пробиотиков для лечения пациентов, кому они уж точно должны принести благо. Те случаи, когда доктора заявляют, что удалось добиться реальных преимуществ, все-таки остаются спорными. Где множественные испытания, там и противоречивые результаты. Делая обзор большого количества таких работ, можно сделать самые разные выводы – в зависимости от того, какие работы выбраны. Это не очень-то обнадеживает.

Самый известный пример в этом смысле – использование пробиотиков для профилактики, связанной с присутствием C. difficile диареи у пациентов, которым давали антибиотики. Систематические обзоры (скажем, опубликованный авторитетной организацией Cochrane Collaboration в 2013 году) обычно заключают, что пробиотики способны приносить какую-то пользу. Обзор, сделанный специалистами Cochrane Collaboration, основывался на 23 испытаниях, проведенных по методу случайной выборки с контрольной группой. Результат был таков: среди участвовавших в эксперименте взрослых и детей, принимавших антибиотики для борьбы с заражением C. difficile, у 5,5 % (в общей сложности) по-прежнему проявлялась диарея, связанная с присутствием этой бактерии; при использовании пробиотиков этот показатель падал в среднем до 2 %.

Однако это не всех убеждает. Возможно, результаты исследований сопоставлялись некорректно. В этих работах используются различные пробиотические штаммы бактерий и различные режимы лечения. Проведенное затем в Южном Уэльсе и Северо-Западной Англии широкомасштабное исследование 3 тысяч пожилых пациентов не выявило почти никаких изменений в заболеваемости диареей, вызванной C. difficile, у тех, кому давали пробиотик из смешанных штаммов. Каков же лучший рецепт на данный момент? Подождем результаты других, более тщательно организованных тестов.

Тут время вернуться к более узкой группе больных – тех, кто страдает от самых тяжелых влияний C. difficile. Применение метода фекальной трансплантации в случаях, когда другое лечение не приносит улучшений, можно считать противоположной крайностью по сравнению с применением пробиотиков: при фекальной пересадке мы вводим больному не один вид бактерий, а целую экосистему. Исследование кишечного микробиома как экосистемы позволит внести в этот метод несложные коррективы.

Почему? Фекальная трансплантация – подход настолько грубый (хотя иногда и эффективный), что почти любые его изменения будут казаться усовершенствованиями с самых разных точек зрения. Еще одна причина в том, что кишечный микробиом представляет собой экосистему, которую можно в лабораторных условиях поддерживать в подобии нормального состояния, если вы четко понимаете, что делаете.

Это понимает, например, Эмма Аллен-Варко из Гельфского университета в Онтарио. Она исходит из того, что некоторые заболевания связаны с возмущениями в микробной популяции кишечника. Как я уже упоминал в главе 8, для таких возмущений существует медицинский и общенаучный термин «дисбиоз». Однако, по мнению Аллен-Варко, само по себе это не очень-то помогает в исследованиях, ибо «никто толком не знает, что это такое. Нам нужно заглянуть внутрь этого черного ящика».

Каким образом? Можно попытаться соорудить собственный «черный ящик» – точно такой же или похожий. В лаборатории Аллен-Варко применяется модель нижних участков кишечной экосистемы, представленная в виде серии связанных между собой хемостатов. Систему назвали Robogut («Робокишечник»). Эта установка – череда химических сосудов, соединяющихся друг с другом. В них поступают нужные питательные вещества. За сосудами ведется постоянное наблюдение. Всё сооружение занимает примерно шесть футов лабораторного стола и, по словам Аллен-Варко, «может несколько недель подряд поддерживать существование целой микробной экосистемы кишечника».

На выходе, как нетрудно предугадать, получается непривлекательная коричневая жижа. Аллен-Варко предпочитает именовать ее жидким золотом. Систему используют, в частности, чтобы лучше разобраться в том, какие микробы входят в состав здоровой кишечной микрофлоры. Как и фекальная трансплантация, эксперименты группы начинаются с отбора пробы донорского кала. Но установка позволяет делать с этими пробами невиданные вещи. Например, пробы, взятые у разных доноров, можно смешивать и затем видеть, какие микробы будут преобладать в смеси, когда система достигнет стабильного состояния. Если микробная экосистема одного человека в конце концов доминирует над экосистемой другого, такой факт заслуживает дальнейшего анализа.

Главная идея здесь состоит в том, чтобы упростить процедуру терапевтических прививок кишечными микробами. В то же время такой подход позволяет избежать чрезмерного упрощения. Всё начинается с того, что вполне можно счесть жизнеспособными популяционными смесями (они вырабатываются реальным кишечником). «Экология учит нас: не всегда можно тупо взять каких-то микробов, которые никогда не играли вместе, и ждать, что они образуют экосистему», – замечает Аллен-Варко.

Ее хемостат уже дал возможность получить похлебку старательно подобранного состава, пригодную в качестве замены для целого фекального трансплантата. Пробу, взятую у здорового донора, свели к 70 бактериальным штаммам, выращенным с помощью искусственного культивирования. Тридцать три из них отобраны как перспективные кандидаты для формирования упрощенной экосистемы.

Идея подобного применения микробной смеси известного состава не так уж нова. Еще в 1989 году пробовали на дюжине больных, страдавших заражением C. difficile, и смесь эта работала хорошо, но исследование не получило развития. Теперь же, подчеркивает Аллен-Варко, мы внесли в методику принципиальное изменение, «позволив природе заниматься предварительным отбором исходных ресурсов для нашей экосистемы».

Тридцать три отобранных штамма действительно образовали стабильное сообщество в «Робокишечнике», и та же смесь культивированных бактерий позволила вылечить двух больных, зараженных C. difficile и не реагировавших на другое лечение. Впрочем, канадские власти вскоре запретили клиническое использование новой смеси. Пока они размышляют над тем, какие меры требуются для законодательного и административного регулирования таких процедур. Сейчас, когда я пишу это, вопрос остается нерешенным.

Бюрократам от медицины еще долго предстоит ломать голову над тем, как регулировать применение микробных методик такого рода (даже если речь не идет о непосредственном введении пациенту реальных фекалий). Они не очень-то привыкли иметь дело с такой «микробной» терапией. Должна ли каждая новая смесь проходить отдельную сертификацию, которая подтвердит, что данный препарат пригоден для использования людьми? И кто будет ее осуществлять? Можно ли утверждать наверняка, что сложная смесь размножающихся бактерий не изменит свой видовой состав? Если систему законодательного и административного регулирования, разработанную для того, чтобы гарантировать безопасность лекарств и пищевых продуктов, начать применять к таким средствам (а пока этого, кажется, не избежать), то соответствующий процесс согласования процедурных вопросов наверняка будет весьма длительным и неспешным.

Однако упомянутое нами крошечное исследование получило широчайшую огласку отчасти из-за того, что лаборатория решила назвать свой проект RePOOPulate (изобретательно включив одно из английских слов, означающих «кал», в состав глагола, означающего «заселять заново»). О нем сообщил (обычно вполне чинный) журнал Scientific American под бессмертным заголовком «Ученые научились производить искусственное дерьмо». Аллен-Варко считает всю эту шумиху свидетельством правильности основного принципа новой терапии, которую она именует Терапией микробными экосистемами (ТМЭ) (Microbial Ecosystem Therapeutics, MET). Она мечтает, что когда-нибудь любой врач, получив в свое распоряжение «целый спектр экосистем», сумеет выбрать из них одну – ту, которая больше всего подходит его пациенту. Работа, которая на данный момент проведена Аллен-Варко и ее коллегами, – лишь маленький шажок в этом направлении, но уже сейчас есть все основания полагать, что в будущем такая терапия возможна.

 

Наш будущий микробиом

А ныне проверяются другие возможные варианты, которые позволили бы заменить полную фекальную трансплантацию каким-то другим методом обеспечения пациента нужными бактериальными консорциумами. Так, в одном из совсем недавних исследований 15 пациентам давали новый продукт, содержащий 15 штаммов бактерий, но в виде спор, помещенных в капсулы, а не в виде живых клеток. Вполне вероятно, что в будущем мы сможем сами изменять наши многообразные сопутствующие экосистемы (экосистемы-компаньоны) так, как нам нужно. Ученые уже столько узнали о том, как они устроены и какую важную роль могут играть, что недостатка к энтузиастах, вовсю рассуждающих о том, какую форму могли бы принять такие изменения, сегодня нет. Давайте же завершим эту главу самыми вольными умозрениями, правда, сделав оговорку: для реализации большинства таких изменений скорее всего потребуются даже не годы, а десятилетия.

Не сомневаюсь, что человеку в конце концов захочется по-настоящему использовать свой микробиом. Некоторые области такого применения будут вполне будничными: для профилактики кариеса (уже сейчас можно попробовать воспользоваться пробиотической жевательной резинкой), дерматита (при помощи пробиотического крема) или угревой сыпи. Еще один вариант – подмышечная микробная трансплантация (она уже в наши дни проходит испытания). Метод придуман для того, чтобы помочь несчастным обладателям зловонных подмышек, пересаживая им кожные бактерии тех, чье тело издает более терпимый запах. Одна из причин устойчивости такого аромата – в том, что обычные антиперспиранты призваны маскировать запах, издаваемый бактериями, а не устранять его. Крис Калверт из Гентского университета вообще обнаружил, что применение антиперспирантов скорее даже увеличивает количество Actinobacteria, являющихся основными генераторами телесных запахов. Калверт, даже обзаведшийся сайтом drarmpit.com («Доктор Подмышка»), сейчас экспериментирует с методиками пересадки бактерий в попытке уменьшить резкий подмышечный запах. Впрочем, результаты этих опытов пока не опубликованы.

Вот-вот должны появиться другие, менее обыденные варианты применения модифицированной микробиоты. Мы пока не можем точно сказать, насколько экзотическими они будут, но кое-какие намеки на будущее развитие этих методов можно уловить уже сейчас.

В сегодняшние СМИ каждый день попадают материалы, где обсуждают плюсы и минусы той или иной диеты, того или иного режима физических упражнений. Возможно, вы, как и я, пытаетесь извлечь какой-то общий смысл из всех этих заявлений и следовать каким-то из рекомендаций; вероятно, вы им уже следуете или планируете вскоре начать это делать. Иными словами, нас всячески убеждают, что мы способны поддерживать собственное тело в более или менее нормальном состоянии. Нельзя сказать, что мы не слышим этого призыва. Конечно, мы предпочли бы всегда оставаться здоровыми – или по крайней мере замедлить свое неизбежное физическое разрушение. Наша реакция на такие призывы как раз и поддерживает многомиллиардную индустрию, производящую и продающую витамины, пищевые добавки, здоровое питание, учебники диеты и тренажеры для упражнений.

Другая ветвь индустрии средств для самостоятельного поддержания хорошего состояния обслуживает наше желание выглядеть привлекательно и модно (или, в моем случае, хотя бы более или менее прилично). Она тысячами тонн выпускает всевозможные парфюмы, восстановители волос и косметику.

Если вы хотите пойти дальше и превратить свое тело в произведение искусства, к вашим услугам самые разные заведения – от ближайшего салона татуировки и пирсинга до самой дорогостоящей клиники косметической хирургии. А может быть, вам захочется испробовать на себе новые и старые препараты, обещающие все на свете – от измененного состояния сознания и улучшения сексуальных возможностей до простой способности дольше не спать, чтобы лучше освежить свои знания накануне экзамена.

Так или иначе, по крайней мере некоторые наши современники готовы применить к себе любую технологию, какая только доступна потребителю в этой сфере. На сегодняшнем языке такие технологии можно обобщающе назвать биохакерством.

По мере того как мы свыкаемся с мыслью, что наше тело представляет собой суперорганизм, поиск новых путей оптимизации или усовершенствования всех клеток, входящих в состав такого суперорганизма, ведется все активнее и серьезнее. Рынок пробиотиков уже сейчас предлагает товары для тех, кто хочет добиться в своем кишечнике самой лучшей популяционной смеси из возможных.

Мы применяем все более изощренные и избирательные подходы к управлению микробиомом. И тут возникает ключевой вопрос: скоро ли мы обратимся к генетическому манипулированию обитателями микробиома? В нашем распоряжении уже не первое десятилетие имеется технология изменения генов. Между прочим, ее начали применять как раз на бактериях. Процветающая ныне биотехнологическая промышленность демонстрирует эффективность таких методов. Возможно, нас ждут микробы, специально выращенные для того, чтобы жить в нашем организме? Как вам такая перспективка?

В каком-то смысле – вроде бы неплохо. Мы с большой осторожностью относимся к генетическому модифицированию, непосредственно направленному на усовершенствование нас самих. (Ах, евгеника! Ах, игра в Господа Бога!) Для проведения экспериментов на человеческих клетках требуются серьезные медицинские резоны, не говоря уж о том, что нужно соблюдать бесчисленные административные предписания.

Но такие ограничения вряд ли коснутся бактерий. Мы знаем, как управляться с их ДНК, и мы знаем, что внутри у нас живет несметное множество бактерий. Так что вполне логично предположить: первый широко распространенный метод применения генетического модифицирования к человеку будет ориентирован не на собственные наши клетки, а на другие компоненты нашего суперорганизма – наших спутников-микробов.

Уже предпринимались попытки создать измененные микробы для использования за пределами кишечника. Например, сейчас можно генетически модифицировать Streptococcus mutans так, чтобы он по-прежнему заселял полость нашего рта, в особенности поверхность зубов, но больше не делал молочную кислоту из сахара. Результат: никакого кариеса.

Есть довольно убедительные подтверждения, что такой подход работает. Однако полномасштабные испытания пока не начинаются из-за решения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. В этой почтенной организации сочли, что такие испытания станут полномасштабным экспериментом в области генной инженерии. И хотя это не «человеческая» генная инженерия, результаты эксперимента планируется применить к людям, а общественный климат в этой сфере за последние годы существенно изменился из-за угрозы биотерроризма. Когда первая научная группа, предложившая серьезный эксперимент по проверке средств для профилактики кариеса при помощи генетически модифицированных микробов, вынесла свой проект на суд Управления, этот новый бактериальный штамм немедленно отнесли к категории потенциального биологического оружия.

Прошло несколько лет. Компания, которую эти исследователи основали еще в начале 2000-х, по-прежнему описывает данный продукт на своем сайте, но пока нет никаких признаков того, что он поступит на рынок. Возможно, более удачный вариант – жидкость для полоскания рта, содержащая определенный антимикробный пептид, способный уничтожать S. mutans, не причиняя вреда остальным компонентам орального микробиома.

Все та же компания, где генетически модифицируют S. mutans, вместо того чтобы пытаться совсем избавиться от этой бактерии, продает оральные пробиотики для людей и домашних животных (если хозяин животного захочет порадовать своего питомца таким средством). Законодательные и административные ограничения (по крайней мере в США) не позволяют педалировать тему здоровья при продвижении пробиотиков в качестве пищевых продуктов, так что основной упор в рекламе делается на косметический аспект (даже для домашних животных). Один раз в день посыпайте вашего пса патентованным порошком из трех микроорганизмов или добавляйте это же средство в кошачий корм – и ваш зверь будет демонстрировать куда более завидное здоровье, чем прежде, а зубы у него станут еще белоснежнее.

Может быть, по мере того как такие товары будут становиться более знакомыми широкому потребителю, удастся преодолеть барьеры на пути более активного применения генетически модифицированных организмов? Или такие инициативы по-прежнему будут вязнуть в трясине административных установлений? Возможно, мотив «помогу себе сам», лежащий в основе потребления значительной доли здорового питания и пробиотиков, удастся перенести и в область домашних генетических манипуляций, ведь уже в наши дни эта технология сравнительно доступна. То, что мы в 1970–1980-е годы приучились называть генной инженерией, теперь именуется синтетической биологией. А значит, производство новых организмов для реализации «человеческих» проектов (то есть проектов, напрямую направленных на усовершенствование человека и/ или его состояния) – это теперь лишь вопрос техники? Тут есть крупица истины, во всяком случае применительно к бактериям; специалисты по синтетической биологии (назовем их биологами-синтетиками) разрабатывают все новые и новые стандартизированные «биокирпичики». Из таких строительных элементов можно постепенно сложить общий для всех желающих набор, который позволит конструировать микробов с ДНК-модификациями, специально предназначенными для выполнения конкретной задачи. Такие задачи могут быть самыми разными. Подход больше напоминает тот, что свойственен хакерам или разработчикам программ с открытым кодом, чем методы молекулярных биологов старой школы (хотя среди них всегда существовала традиция делиться друг с другом бактериофагами и штаммами E. coli).

Здесь сталкиваются две противоположных тенденции, что создает почву для конфликтов. С одной стороны, сообщество биохакеров заинтересовано в том, чтобы использовать инструменты молекулярной биологии (в числе прочих) для реализации собственных проектов. На странице Википедии, посвященной биоэнтузиастам, работающим в Лондонском хакерском пространстве в Хакни (да-да!), сказано: «И эта сфера, и сообщество тех, кто в ней задействован, постоянно растут, как растет способность любителей делать самые удивительные вещи».

С другой стороны, составление универсального набора для манипуляции ДНК с целью изменить гены кого бы то ни было, даже просто нескольких бактерий, может привести к вам в дом оперативную антитеррористическую группу в защитных костюмах, готовую выбить дверь и предъявить ордер на ваш арест и конфискацию вашей домашней лаборатории.

Тут есть любопытный поворот. Возможно, такая забота о безопасности ускорит развитие лабораторий, которые открыто действуют в университетских кампусах, а не таятся где-то в глухих кварталах. Биолог-синтетик Джефф Тейбор занимается в Университете Райса (штат Техас) созданием штаммов E. coli, которые когда-нибудь смогут, к примеру, обнаруживать метаболические изменения в кишечнике, откликаясь на них синтезом веществ, способствующих профилактике ожирения. Фантазия? Управление военно-морских исследований США явно считает иначе. Недавно оно выделило грант в размере полумиллиона долларов на поддержку этой работы Тейбора.

E. coli, эта неутомимая рабочая лошадка, сейчас является главным объектом для биологов-синтетиков; такие исследования требуется начинать с чего-то широко распространенного и неплохо изученного. Поэтому и работы над возможным приложением подобных изысканий к человеческому организму фокусируются в основном на том, что может сделать одна бактерия, а не на (к примеру) изменении всей структуры микробного населения кишечника. Впрочем, даже работа с одной бактерией порождает некоторые амбициозные идеи. Пока они касаются главным образом применения таких исследований в здравоохранении. Джон Марч из Корнеллского университета предполагает: возможно, мы сумеем добиться, что при необходимости E. coli будет подавать сигналы стволовым клеткам кишечника, чтобы те в процессе созревания превращались в клетки, вырабатывающие инсулин. Это могло бы стать своеобразной компенсацией при уменьшении числа островковых клеток в поджелудочной железе.

Ученый подчеркивает, что принцип здесь используется общеприменимый. Не помешает процитировать сайт его лаборатории, чтобы получить кое-какое представление о размахе амбиций биологов-синтетиков. Марч и его коллеги стремятся «разработать кассеты модульной экспрессии, которые будут реконфигурировать определенные микроорганизмы, чтобы те проводили безопасный и эффективный синтез внутри млекопитающего-хозяина».

И далее: «Мы превращаем энтеробактерии в эффективные клеточные фабрики in vivo, откликающиеся на определенного рода молекулярный дисбаланс синтезом необходимого корректирующего вещества-лекарства. Для всех подобных методов клеточной терапии необходимо точное определение содержания молекул, на которые направлено воздействие применяемых микроорганизмов, беспроблемное сосуществование таких микроорганизмов с организмом-хозяином и достаточный уровень регулируемой экспрессии генов». Иными словами, они надеются перестроить бактерии так, чтобы те могли чувствовать, когда внутри у вас что-то не так, вырабатывать нужное лекарство и доставлять его в нужное место, и все это – в одной самоподдерживающейся клеточной упаковке. У вас смелые планы, ребята!

Амбиции ученых могут оказаться еще масштабнее, если расширить определение терапии. Представьте себе нетипичный случай: чей-то кишечный микробиом оказался заселен пивоваренными дрожжами. Результат: «синдром аутоферментации», при котором потребление продуктов, содержащих сахар или крахмал, приводит к интоксикации алкоголем в процессе пищеварения. Сообщается о подобных случаях необычно обильного роста дрожжей внутри человека после приема мощных доз антибиотиков или вследствие подавления иммунной системы. Однако мы уже знаем, что при обработке организмом многих лекарств играет важную роль нормальный микробиом. Может быть, удастся его модифицировать, чтобы он при необходимости не только обрабатывал, но и вырабатывал лекарства? Возможно, первые сторонники такого метода найдут в себе смелость выпить бактериального коктейля, прежде чем отправиться на вечеринку. А прибыв туда, лишь пригубить напитки, которые требуются их новым микробам для того, чтобы ввести хозяина в состояние экстаза. Некоторые уже сейчас с большим энтузиазмом проводят самодеятельные эксперименты, чтобы, не нарушая законов, достичь наркотического опьянения. А представьте, что на рынке появится комбинация вполне легального пребиотика и микроба, который метаболизирует его во что-то более интересное с фармакологической точки зрения. Как власти будут регулировать такие вещи? А ведь подобные изобретения повлекут за собой определенные последствия.

 

Снаружи внутрь

Для тех, кому не хочется допускать модифицированные бактерии на микробную вечеринку, постоянно проходящую у нас в кишечнике, есть и другие методы. Конечно, полная фекальная трансплантация никогда не взлетит на вершину хит-парада, но возможны способы пересадки биоматериала, не столь трудные в применении. Страдающие хроническими ушными инфекциями могут попробовать пересадить себе немного ушной серы, взятой у более удачливого приятеля. Женщины с вагинальными инфекциями, возможно, не будут возражать против получения вагинальных мазков, взятых у здорового донора. Первая демонстрация родственникам новорожденного может превратиться в настоящий микробиомный праздник, когда семья будет изо всех сил стараться, чтобы все присутствующие как можно больше тискали и обнимали младенца. Особо приветствуется, если вы явитесь на такой праздник с собакой.

Следующий шаг – продукты личной гигиены, которые поддерживают существование нужных бактерий. Уже сейчас разработан кожный аэрозоль, призванный заменить мыло и дезодорант. Его испытывают на себе несколько отважных журналистов. Компания AOBiome, выводящая его на рынок, заявляет, что ее патентованные аммонийокисляющие бактерии «хорошо зарекомендовали себя в клинических испытаниях как косметическое средство для придания человеческой коже большей привлекательности с точки зрения как внешнего вида, так и нашего самоощущения». Месячный запас средства предлагается по цене 99 долларов, но масштабы производства пока слишком малы; на препарат стоит трехмесячная очередь (для заказов из США).

Пойдем еще дальше. Вообразите себе, как в будущем мы станем опрыскивать наши жилища бактериями, а не дезинфектантом; приносить в больницу домашнюю ферментированную пищу, специально предназначенную для выздоровления кого-то из наших близких; перед свиданием мазать за ушами хитроумной смесью бактерий, чтобы резко усилить выработку феромонов нашим телом. Как подсказывает эта картинка микробиомного праздника, будущие сферы применения нашего микробиома станут формироваться под влиянием социальных, а не только научных или технических достижений. Коммерческие соображения тоже внесут свою лепту. Бактериальный спрей для кожи будут рекламировать как средство, помогающее укреплять здоровье всей семьи. Предметы, которых вы часто касаетесь (скажем, руль вашей машины), будут содержать пробиотики, помогающие заботиться о коже; обращайтесь к вашему автодилеру за новой модификацией. Ваш мобильник специально населят нужными вам микробами, предполагает Джессика Грин, специалист по архитектурной среде из Орегонского университета.

Какова же будет наша реакция на все? Во многом она будет зависеть от того, как изменится наше отношение к другим аспектам жизни. Некоторые архитекторы-авангардисты и дизайнеры-новаторы уже сейчас радостно экспериментируют с биоматериалами для зданий, причем в самых разных масштабах – от локальных домашних опытов до городского планирования самого широкого размаха. Теоретики вроде Рэчел Армстронг рассуждают о «живой архитектуре», где различные конструкции будут скорее расти, чем строиться. Уже в наши дни проводятся эксперименты с самовосстанавливающимся бетоном, в состав которого включены бактерии, выделяющие известняк. Не исключено, что возможные преимущества таких материалов (экологические, эстетические и даже – кто знает? – иммунные) перевесят нежелание входить в дом, который является не только жилым, но и живым объектом, а значит, в чем-то напоминает нас самих. Может быть, мы станем легче относиться к таким вещам, по-настоящему осознав, что постоянно находимся в микробном взаимодействии со средой? А может быть, те, кто острее почувствуют важное значение своего микробиома, будут с большей настороженностью относиться к встречам с новыми – биоинженерными – материалами, особенно если те «живые»? Неизвестно. Можно лишь гадать.

Отношение человека к микробам меняется, и здесь нас подстерегает еще один конфликт. Нет причин считать, будто все вдруг одновременно изменят мнение и решат возлюбить бактерии или же придут к единогласному выводу, какие виды и штаммы следует поощрять. В будущем нам предстоят бурные дискуссии на сей счет. Их первыми провозвестниками можно считать недавно гремевшие в печати споры об одном микробном продукте, любимом многими, – о сыре. Особенно следует отметить столкновения между регулирующими органами (пытавшимися запретить непастеризованные сыры, поскольку они служат пристанищем патогенов) и любителями сыра, а также сыропроизводителями, стремящимися использовать сырое молоко для получения более вкусных результатов. По мнению одного антрополога, в США Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов считает сыр из непастеризованного молока потенциальной биологической угрозой, кишащей вредоносными бактериями; поклонники таких сыров, наоборот, считают их традиционной пищей, сделанной для нашей же безопасности путем воздействия «хороших» микроорганизмов (бактерий, дрожжей, плесени) на белки, содержащиеся в молоке. Некоторые пропагандисты сыра из непастеризованного молока поддерживают одну из версий гигиенической теории, полагая, что потребление богатого микробами сыра – занятие здоровое, поскольку резко увеличивает видовое разнообразие кишечной микрофлоры.

Нам предстоит стать свидетелями все более активных усилий по формированию домашней или городской среды при помощи биоинженерии. При этом все более тесное наше знакомство с микробиомной тематикой будет влиять на наше восприятие продуктов другого рода – как новых, так и старых. Вероятно, к этому нас подтолкнет включение нашей микробиоты в состав других компонентов нашей биологии и физиологии, за состоянием которых нас призывают ежедневно следить. Представьте, к примеру, «микробный дом», который в 2011 году воображали себе дизайнеры-футуристы из компании Philips. По утрам в ванной вы будете обращаться к услугам целого ряда новых приборов. Например, сенсоров, установленных на зеркале и анализирующих ваше дыхание на предмет характерных веществ. Результаты будут интерпретироваться в сочетании с данными исследования микробных проб, взятых с вашей зубной щетки. Унитаз будет автоматически анализировать образцы мочи и фекалий, а душ станет следить за состоянием кожной микробиоты. И не в рамках оруэлловской антиутопии, а в мире, где «все это составляет часть ежедневного бытового ритуала, являясь инструментом наблюдения за собственным состоянием, компонентом гигиенического процесса, необходимым для приведения себя в достойный вид».

Что там насчет приведения себя в достойный вид? Легко убедить потребителя купить пробиотический порошок, улучшающий состав его кишечных бактерий (можно добавить щепотку в пищу, а можно проглотить капсулу с таким порошком). Но для того чтобы взяться за разведение микробов в других наших экосистемах, потребуется нечто более напоминающее косметику или дезодоранты. Мы втираем лосьоны и пасты, пользуемся аэрозолем, шариковым аппликатором. Согласимся ли мы проделывать этакие процедуры с бактериальными средствами? Некоторые предприниматели уже сейчас относятся к такой перспективе с нескрываемым оптимизмом. Гилад Гоме, основатель калифорнийского стартап-проекта Personal Probiotics, начинает свое интервью сайту Motherboard.Vice.com весьма прозаически, но затем ударяется в буйные фантазии. Он предполагает, что женщина сумеет защититься от инфекций и патогенов мочевых путей с помощью приема определенного пробиотика и бактериальные штаммы, задействованные в нем, можно будет модифицировать, «так что она при желании сможет хакерским способом вторгнуться в свой микробиом и заставить свою вагину приобрести запах роз и вкус диетической колы». Не знаю, серьезное это предположение или нет. Во всяком случае, оно заставляет обратить внимание на новую фирму.

Биологи-синтетики работают над своими проектами совместно с художниками, дабы заставить нас обратить на них внимание. Некоторые из таких проектов пока носят лишь воображаемый характер. К примеру, вот один такой проект: средство ухода за кожей, которое отправляет живые микробы в небольшую емкость, где они питаются хлопковыми шариками. Микробы, замечают ученые, «могли бы также вырабатывать ароматические вещества, мыло, масляные молекулы, витамины, сигнальные молекулы в сочетании, оптимальном для типа кожи данного потребителя».

Впрочем, в рамках этого проекта удалось реализовать новый вариант применения человеческой микробиоты.

 

Карта отвращения

Любите ли вы сыр? Некоторым нравится, когда он резко пахнет и когда у него резкий вкус; оба фактора как бы дополняют друг друга. Но даже если вы (как и я) принадлежите к таким гурманам, вряд ли вам по душе «сырные ноги».

Конкретные виды бактерий, издающие соответствующий запах, почти не удается выявить. Так, лимбургский сыр делается с использованием Brevibacterium linens, а ее близнец Brevibacterium epidermis, практически ей идентичный, живет у нас между пальцами ног (если мы ему это позволяем). Выставьте кусок лимбургского сыра за окно, и на него слетятся комары, находящиеся под ложным впечатлением, что сейчас они полакомятся человеческой ногой.

Многие другие сорта сыра получают свой характерный аромат от бактерий, которые могут жить на нас. Мы никогда не узнаем правды, но представляется вероятным, что от человека они и попали когда-то в чаны для изготовления сыра. Их наличие в нашем рационе показывает, насколько сильно зависит от контекста наша реакция на запахи и вкусовые ощущения, ассоциируемые с распадом и тлением.

Научно-художественное сотрудничество, о котором мы упоминали выше, простирается и на изучение подвижности границы между «ням-ням» и «бр-р-р». Кристина Агапакис и Сиссел Толлас, вместе составляющие одну из групп проекта «Синтетическая эстетика», использовали микробов, взятых с кожи участников эксперимента (из подмышек, с кистей рук, с пальцев ног, из носа), для ферментации молока. Исходная жидкость представляла собой «цельное натуральное пастеризованное молоко» (пусть это вас обнадежит). Смесь оставили на ночь. Утром исследовательницы обнаружили, что в ней начал образовываться сыр. Тогда они поступили, как настоящие сыроделы, и отделили створоженное молоко от сыворотки. Конечным результатом стал набор из восьми сыров, «не выдержанных шедевров мастеров-сыроваров, а лишь микробных набросков, передающих часть экологического разнообразия разных тел и разных частей тела». По словам исследовательниц, сыры эти «издавали широкую гамму ароматов».

Неразумно было бы пробовать их на вкус, поскольку никто не знал их исходный бактериальный состав. (Впрочем, позже каждый из них подвергли детальному анализу.) Когда во время лекции эти сыры передали аудитории, чтобы их понюхали, реакция оказалась весьма примечательной. Дейзи Гинзберг, одна из вдохновительниц (и участниц) эксперимента, вспоминает: «Их передавали по рядам, все осторожно принюхивались в каждому сыру, некоторые даже пытались отличиться, изо всех сил изображая объективность и делясь соображениями насчет «ноток аромата» со своими соседями. Другим же эти маленькие, белые, влажные куски казались чем-то переходящим все допустимые границы приличия». Она лукаво отмечает, что «Подмышку Дейзи» признали наиболее благоуханным сортом «со свежим ароматом, напоминающим йогуртовый».

Слушатели лекции (проходившей в цитадели гиков – бостонском Массачусетском технологическом институте: может быть, в этом заключена какая-то скрытая ирония?) в целом реагировали довольно-таки настороженно, а вот персонал одного берлинского сырного магазина, тоже понюхавший образцы, остался «на удивление невозмутим», когда после завершения запаховой дегустации узнал, каким образом эти сыры произведены. Кристина Агапакис обнаружила также, что человек обычно менее склонен испытывать брезгливость к «собственному» сыру, чем к тому, который сделан при помощи бактерий, взятых у кого-то еще.

Ослабнет ли отвращение, если вы ближе познакомитесь с микроорганизмами и с тем, как они делают свою работу? Пока можно лишь процитировать слова современного фантаста Брюса Стерлинга: «Нам очень не хватает позитивного взгляда на веселое и животворящее заражение нашей плоти крошечными микробами». Но и он предвидит сдвиг культурно-цивилизационной парадигмы, который непременно произойдет, когда люди больше узнают о микробиоме. По его мнению, в будущем мы «полюбим микробов, потому что они любят нас».

Насколько быстро это все произойдет? Кто знает… Микробиомное будущее наверняка будет отличаться от микробиомного настоящего, ведь мы все лучше понимаем важность микробиома и механизмы его работы. Впрочем, давайте вернемся к тому, что он означает для нас сегодня.