Historia odkrycia bakteriofagów – część II

Felix d’Herelle w latach 1906-1909 podróżował przez Meksyk i jego uwagę zwróciła gwałtowna epidemia szarańczy. d’Herelle bardzo chciał wziąć udział w zwalczaniu tego zjawiska, w związku z czym zabrał się do pracy. Pochłonięty nauką i ambicjami rozpoczął prace w Tunis i Gujanie. Udało mu się wyizolować bakterię dziś znaną jako Enterobacter aerogenes. Podczas wykonanych eksperymentów zaobserwował na powierzchni posianych komórek bakteryjnych przezroczyste dziury. Przypuścił, że może to być czynnik, który wywołuje chorobę u szarańczy. Pomyślał też, że to może być wirus i postanowił go wyizolować a następnie zarazić nim szarańcze. Nic jednak się nie wydarzyło, a przynajmniej nic czego naukowiec oczekiwał – szarańcze pozostały zdrowe. Ponownie więc zajął się wyizolowaną bakterią i usiłował wykorzystać ją raz jeszcze przeciwko szarańczy nie zwracając już uwagi na przezroczyste przestrzenie w hodowli bakteryjnej. Do dalszych analiz Felixa d’Herelle jeszcze wrócimy. Najpierw jednak przybliżmy sobie jeszcze jedną ważną postać biorącą udział w odkryciu bakteriofagów, ponieważ ma ona wpływ na dalsze badania d’Herelle.

Felix d'Herelle to francusko-kanadyjski badacz, który ujawnił świau istnienie bakeriofagów. W 1917 roku na spotkaniu Akademii Nauk opowiedział o swoim odkryciu.
Ryc. 1. Felix d’Herelle – francusko kanadyjski badacz odpowiedzialny za odkrycie bakteriofagów [Erick J. Vandamme i Kristien Mortelmans, 2018].

Praca Fredericka Tworta nad Staphylococcus

Frederick Twort to brytyjski bakteriolog, który w 1915 roku opublikował swoje obserwacje w czasopiśmie the Lancet (swoją drogą czasopismo to zostało założone w 1823 roku przez Thomas’a Wakley i istnieje do dziś). Pracował wtedy z bakteriami z rodzaju Staphylococcus i zaobserwował, że kolonie, które wyrosły na podłożu hodowlanym są „nadgryzione”. Postanowił przefiltrować właściwe kultury bakterii i umieścić filtrat na podłożu z różnymi szczepami Saphylococcus. Doświadczenie przeprowadził wielokrotnie i za każdym razem uzyskiwał podobny wynik. Na powierzchni wyhodowanych bakterii obserwował przejrzyste obszary. Nie umiał jednak wyjaśnić dlaczego tak się dzieje. d’Herelle trafił na ten artykuł i po jego przeczytaniu przypomniał sobie o swoich wcześniejszych badaniach. Stwierdził, że przefiltrowanym czynnikiem może być wirus bakteryjny.

Ryc. 2. Frederick Twort – lekarz i naukowiec, który dzięki publikacji w czasopiśmie The Lancet także przyczynił się do rozprzestrzenienia wiedzy o bakteriofagach [Erick J. Vandamme i Kristien Mortelmans, 2018].

Kolejne badania d’Herelle

Felix d’Herelle ponownie podjął temat czynnika zabijającego bakterie, tym bardziej, że miał powód, aby się wykazać. Na przełomie lipca i sierpnia 1915 roku d’Herelle miał przeprowadzić dochodzenie w sprawie epidemii czerwonki krwotocznej wśród żołnierzy stacjonujących na obrzeżach Paryża. Pobrał on próbki kału od pacjentów i sporządził z nich filtraty wolne od bakterii. Wyizolował też od nich szczepy Shigella i zmieszał je z przygotowanymi filtratami. D’Herelle przeprowadził jednocześnie badania in vitro i in vivo. Na podłożach hodowlanych z bakteriami po dodaniu filtratu obserwował przejrzyste przestrzenie (znane nam jak łysinki) o średnicy około 1 mm. Zwierzęta (króliki) wykorzystane do testów także zaszczepiał przygotowanym filtratem. Badanie przeprowadzał także na innych szczepach bakteryjnych i udało mu się zaobserwować, że wyizolowany przez niego czynnik antybakteryjny działa także na niektóre przypadki gorączki paratyfoidalnej.

Spotkanie Akademii Nauk i nominacje do Nobla

D’Herelle swoje obserwacje zaprezentował w 1917 roku na spotkaniu Akademii Nauk, po czym opublikowano te doniesienia. Użył on wtedy sformułowania bakteriofag (zjadacz bakterii – od słów bakteria i greckiego phagein). Okazało się wtedy, że wielu naukowców zanotowało podobne obserwacje. Między innymi George Eliava, o którym powiemy sobie nieco więcej w innym rozdziale, bo ta postać także odbiła znaczące piętno w karcie historii o bakteriofagach. Wracając do d’Herelle – zaproponował on i zastosował terapię fagową u ludzi i zwierząt cierpiących na choroby bakteryjne. Był za to aż ośmiokrotnie nominowany do Nagrody Nobla – niestety nigdy jej nie zdobył. A szkoda, może wtedy losy terapii fagowej potoczyłyby się inaczej?

Literatura i źródła

  1. https://www.thelancet.com/about-us
  2. Erick J. Vandamme i Kristien Mortelmans (2018). A Century of Bacteriophage Research and Applications: Impact on Biotechnology, Health, Ecology and Economy! Journal of Chemical Technology & Biotechnology. DOI: 10.1002/jctb.5810
  3. Nina Chanishvili (2012). Phage Therapy—History from Twort and d’Herelle Through Soviet Experience to Current Approaches. Advances in Virus Research. DOI: 10.1016/B978-0-12-394438-2.00001-3
  4. Note by M. F. d’Herelle, presented by M. Roux (2011). On an invisible microbe antagonistic to dysentery bacilli.  Comptes Rendus Academie des Sciences 1917; 165:373–5, Bacteriophage, DOI: 10.4161/bact.1.1.14941