北爱尔兰:当墓地传说照进现实

2020-03-31 03:03艾蓝
世界博览 2020年2期
关键词:墓地霉菌抗生素

艾蓝

北愛尔兰的土地上流传着关于疾病治疗的神话和传说。

这是一座暗淡、潮湿、令人生畏的教堂墓地,一层薄雾像哀悼者的面纱氤氲在圣心罗马天主教堂的铁门间,露水如眼泪般从紫杉树滴落。在这座北爱尔兰的教堂墓地,一个个墓碑在道路旁排列着。詹姆斯·麦吉尔的墓碑位于荒凉的小山头上,已被风霜侵蚀得不成样子。他是一名教区牧师,于1815年去世,享年70岁。

神话遇上科学

这座墓地位于距离爱尔兰共和国边境五英里处的弗马纳郡波霍村,这里的教区居民们长久以来都相信埋葬麦吉尔神父的那块土地具有奇迹般的治疗效力。

位于波霍的圣心教堂墓地。

据说神父在临终前称:“在我死后,覆盖于我之上的土壤将治愈我活着与你们同在时所能治愈的一切。”这使得当地形成了一个奇特的习俗:参拜者会跪在他的墓地旁,取走一小块土,放入棉布袋中。然后包好带回家搁在枕头底下,并且回家路上必须要忍住不能和任何遇到的人说话。人们都相信这种土壤可以缓解许多小毛病,比如皮肉伤和喉咙痛。

麦吉尔神父的坟墓前有两支白色的标示杆,上面有内容信息指示来访者如何祈祷以及使用“神圣的土壤”:只能挖走一勺土,并必须于第四天归还给坟墓。根据传说,如果四天内不能将土壤归还就会招来厄运。他的坟墓上放着许多勺子:茶匙、小汤匙、大汤勺、葡萄柚勺……

对于那些不相信鬼神寓言的人来说,这种古怪的弗马纳郡民间疗法很可能会招致怀疑。但是,一些传说经常也会揭示被掩盖了的事实真相。

格里·奎恩是一位在该地区长大的微生物学家,他是威尔士的斯旺西大学的博士后,后来去了北爱尔兰的阿尔斯特大学,他与斯旺西大学医学院的前同事不久前发现:这种“神圣的土壤”拥有独特的抗生素属性——并且可能会在人类与耐药细菌的持久战中提供新的有力武器。

辉瑞公司疫苗研发负责人和高级副总裁凯瑟琳·詹森在过去十几年中一直在研究金黄葡萄球菌疫苗,先是在默克,然后是惠氏,现在是在辉瑞。金黄葡萄球菌疫苗从第一次实验到人体安全试验花了8年时间,然后还需要可能7到10年的时间来完成临床试验。

斯旺西的研究者称,麦吉尔神父的坟墓土壤中含有一种前所未知的链霉菌属菌株,链霉菌是放线菌门的一个属,目前所有处方抗生素的三分之二都是由放线菌产生的。土壤中的细菌会分泌化学物质来抑制或杀死竞争细菌,这种特殊的链霉菌菌株竟然可以破坏好几种已对常见抗生素产生抵抗力的致病病原体。在这些日益普遍的超级细菌中,最臭名昭著的是金黄葡萄球菌,也常被叫做耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),它是美国约三分之一“噬肉菌”感染的罪魁祸首。

亚历山大·弗莱明在1928年偶然发现了青霉素:霉菌意外污染了他在伦敦圣玛丽医院实验室的一个培养皿,并破坏了他在培养皿中培育的一些葡萄球菌。这一发现使得许多曾经致命的感染得到了有效治疗。但是超级细菌不断突变成更强、更毒的菌种,使当下有效的治疗方法变成过去时。它们还很擅长将免疫基因传递给其它病原体。

超级细菌是全球最重大、最棘手的威胁之一,它们已经进化出能抵挡现代抗生素强劲攻击的抵抗力。根据联合国的一份新报告,每年至少有70万人死于抗生素耐药性感染,其中仅耐药结核病就导致23万人死亡。联合国表示,如果不采取迅速、协调合作和强有效的行动,到2050年,这一数字可能会急剧上升,每年将会有多达1000万人死亡。在这种境况下,行动意味着必须要减少抗生素的滥用:不能随便利用抗生素来治病,比如流感;也不要在抗生素充分发挥功效前停止使用。这两种做法都会助长耐药细菌的进化。

距离药物研究者和医学科学家发现新一类抗生素已经过去几十年了,今天在使用中的大多数抗菌药物只是从大约半个多世纪以前的药物演变而来的。为了寻找新的“细菌杀手”,一个虽小但前景广阔的领域——民族药物学的研究者们正在探究古老的草药救济方法、自然(祈祷)治愈技术和民间医药。这就是奎恩去往圣心墓地的原因。

寻找抗生素

奎恩从一位祖父那里听说了麦吉尔土壤的故事,他坚持认为用山中的天然草药成分就能治愈黄疸。奎恩认为:“你可以把它看成是一个老太太的封建迷信故事,无稽之谈,也可以刨根问底,看看土壤中是不是有什么东西能产生抗生素。我更愿意去确认一下。”

奎恩在斯旺西大学时一直在“寻找能够治愈不治之症的东西”。分子微生物学家保罗·戴森是斯旺西应用分子微生物学研究小组的带头人,他一直在进行将链霉菌微生物直接从干旱栖息地提取出来的研究,比如从青藏高原和沙特阿拉伯的一个农场。他表示:“在我们去的大多数环境中,我们都发现了新的物种。每个环境生态位都有各自演化而来的不同微生物群落。链霉菌之所以能产生抗生素,是因为与大多数细菌不同,它们不活动。它们不能从到来的危险中脱身或者向任何有吸引力的东西移动。它们是固定的生物体,只能待在那里。为了保护自己的微环境,就生产抗生素来杀死附近任何的竞争生物。”

戴森刚从中国西北部回来,他希望能从那里的极端环境条件下的土壤中采集到新的链霉菌种类。奎恩接受挑战让这种非常“挑剔”的微生物在实验室生存。“我试图模仿沙漠的条件。我当时想,好吧,白天热,晚上冷。”于是,他白天将细菌储存在113华氏度的培养箱中,晚上放在39华氏度的房间里。随着时间推移,链霉菌也蓬勃生长。

这段经历让他想起了波霍土壤的秘密。他知道链霉菌通常可以在不适宜居住的环境中找到,比如碱性湖泊或洞穴。他还知道波霍地区是北爱尔兰为数不多的碱性草原之一,那里有特殊的石灰石植物,特殊的山地植物。他怀疑这个地区会不会也有独特的生物体。于是当他回家度假时,从周围的山上采集了几个样本。

然后,他在拜访一位阿姨时问能不能测试一些她的泥土。她神秘兮兮地说:“在一座坟墓里有东西。”她指的就是麦吉尔的墓地。奎恩觉得:“坟墓?这太过分了吧,有一点吓人啊。”但他很快重新考虑到,“为什么不试试呢?我要带一点回斯旺西看看。”

被带回实验室后,波霍的土壤中有八种链霉菌被提取出来。然后由一位团队成员、来自巴西的露丝安娜·泰拉进行下一步,让链霉菌对抗一些常见的病原体。最后,在一个独立的的琼脂平板上培养每一种细菌,提取脱氧核糖核酸(DNA),在测序仪中读取DNA片段,并将序列与已知链霉菌菌株进行比较。

之后,新的菌株与超级细菌配对。令研究小组吃惊的是,该菌种抑制了革兰氏阳性杆菌和革兰氏阴性杆菌。(它们的细胞壁结构不同;革兰氏阴性细菌细胞壁相对较厚,它们通常对抗生素更有抵抗力。)

但是如何命名这种新细菌呢?由于它甜美、木质、像鹿蹄草油的香气,奎恩提出了一个不是很诗意的名字:碱性香气链霉菌。一个朋友提议用“myrophorea”,这是一个源自希腊的名字,在新约中是指以没药为耶稣安葬,发现耶稣复活后坟墓空了的女人。奎恩解释道:“带着没药的人也被认为是香味携带者,还有什么比这个名字更合适的呢?”

在泰拉处理完样本后,奎恩回波河时把剩余的泥土倒回了麦吉尔神父的坟墓。他不置可否地说:“虽然我是一个科学家,但我可不想冒不必要的风险。”

当地人最早知道波霍这块土地的独特也许可以追溯到神秘的德鲁伊教徒,他们大约在1500年前占领了这片土地,也可能可以追溯到在那之前3500年的新石器时代。波霍唯一的酒吧林奈酒店的老板德塞·麦肯齐说:“魔力土壤的传说是几个世纪以来一直在流传的……爱尔兰的每座城镇和村庄似乎都有一种关于治疗的传说,都是从某人那里拿走某些东西,然后再将其归还。我们的传说映射出了爱尔兰神话神秘的一面,有很多隐藏的秘密。”

奎恩表示,在抗生素出现之前,治疗是一种精神活动。农村的健康人生病了,是不可能完全康复的。任何治愈都如奇迹般不可思议,这就是为什么宗教信仰与医术交织在一起,这并非巧合。他引用了一位神父的话:“这也许有点悖论,神职人员站在理性主义的一边,而科学家站在未知的一边。人们实际上是在寻找治疗方法,不是因为麦吉尔神父的预言,而是因为有一些科学的研究。”

利益下的健康困境

目前抗生素开发的模式混乱不堪。由于利润微薄和管理不善,传统制药公司基本上放弃了该领域的研究,面对这一问题,科学家们颇有怨言。将一项新药推向市场通常需要巨大的时间(10到15年)和金钱(可能超20亿美元)投入。不像用于癌症或糖尿病等慢性疾病的药物,大多数抗生素使用周期相对较短,并且一般可以治愈疾病。如果价格高或许还好,但无论在发达国家还是发展中国家,它们的价格都处于较低水平,这大大打击了制药公司开发新制剂的动力。仅2018年一年,三大制药机构都停止了他们的抗生素项目。剩下的少数几家公司如默克、辉瑞和葛兰素史克,经常竞相为同一种感染病制造化合物。鉴于细菌会很快对一种新抗生素产生耐药性,公共卫生专家建议尽可能少开抗生素当处方。戴森说:“如果想让抗生素发挥作用的话,任何新抗生素都必须被非常非常小心地加以管理,不止是现在,而且是10到20年后……对于制药公司,这不是一个吸引人的商业计划。他们很明显希望在抗生素的专利有效期内尽可能多地销售。所以在这种背景下,资本市场不一定有助于人类或我们的健康。”这就是为什么他和奎恩想让研究在未来继续下去的话,就得寻求非营利组织的资助,这些非营利组织不会面临持续盈利的压力。

对于英国微生物学家朱利安·戴维斯来说,金融支持已经被事实证明像“狡猾”的微生物一样难以捉摸。他在巴黎的巴斯德研究所指导过戴森,并领导一个加拿大团队,在不列颠哥伦比亚省基萨米特湾(Kisameet Bay)发现的冰川粘土矿床中找到了强效抗菌活性。这种细腻、浅绿色的粘土已经被海特萨克族第一民族的好几代人用来治疗烧伤、糖尿病、关节炎和牛皮癣了。

2011年,海特萨克人签署了一项运营协议,允许一家非海特萨克人的公司基于商业用途开采粘土,现在这种粘土被命名为“基索利特(Kisolite)”。戴维斯被基萨米特冰川粘土公司邀请研究这种粘土的抗菌特性。对于戴维斯来说,这听起来像是江湖医术,但它不是。在实验室的试验中,戴维斯和他的团队开发出一种强大的实验提取物,足以消灭16种所有被测试的细菌,包括超级细菌。戴维斯表示,这种粘土还显示出对抗溃疡分枝杆菌的能力。(溃疡分枝杆菌是一种可使人肢体衰弱的皮肤感染病菌。)但是该公司已经停止资助戴维斯的研究,并似乎已决定主要以用于化妆品一种成分的用途来开采粘土。

至于已在斯旺西开启的工作,2018年泰拉、戴森、奎恩和同事们在《微生物前沿》杂志上宣布他们发现“新链霉菌”之后,摆在面前的任务就是确认这种新细菌能产生的精确的、破坏病原体的化合物。奎恩说:“我们已经缩减到一或两个人。”但资金仍然是关键的下一阶段的障碍。奎恩承认:“这项研究仍然资金拮据……我有一半时间要做其他工作来维持生计。”他花了很多时间写经费申请报告,并表示现在可能有一家美国公司開始感兴趣了。

与此同时,无论何时奎恩回家,都还会继续去山坡上游荡,寻找突破性的抗菌药物。他说:“我已经从波霍的山上更高点的位置,离教堂墓地约一英里的地方,在土壤中提取出一个新种类。这个新种类对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及酵母菌都有抑制作用,这是不同寻常的。我们将对这一种类进行大量的测试,并试图对其测序。”

麦吉尔土壤被发现有抗菌力的新闻使得前往圣心教堂朝圣者的人数急剧增加。据说,一个女人来到教堂墓地,肩膀上披着枕套,她想把它填满,然后把土撒在一个去世亲人的坟墓上。还有人到这里找“魔法土壤”来救治一只生病的动物。一个外地人问麦肯齐,她想让土壤充分发挥功效是不是得把土吞下去。麦肯奇只好说:“不,不要,我们肯定不是要吃它!”但游客坚持说:“我听说这种疗法能创造奇迹。”

麦肯齐从这件事情得出的结论是:永远不要把土壤当成污垢。

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