CDCの推定では、毎年1億5,400万件の抗生物質処方が出されており、そのうち30%は不要である。
抗生物質の過剰使用により、ほぼ治療不能なスーパーバグが出現するようになった。
ファージ療法は抗生物質耐性を克服する有望な新しい方法であるが、それ自体にもリスクや課題が伴う。
1928年、アレクサンダー・フレミングは休暇から戻ったばかりで、散らかった研究室にいたとき、自分が間違いを犯したことに気づいた。彼は細菌の研究をしていた ブドウ球菌を研究しており、誤って一つの培養皿を覆わずに放置したため、研究室の環境にさらされて培養物が損なわれていた。培養皿はカビに覆われているように見え、そのカビはすぐ近くの細菌コロニーを破壊していた。さらに調べると、カビは当初「カビの汁」と呼んだ物質を放出していたことがわかった。
その後、彼はこの物質を、カビの属名であるペニシリウムにちなんで「ペニシリン」と名付けた。これが抗生物質時代の幕開けとなった。
細菌は人類の多くの苦しみの原因となってきたため、猩紅熱、髄膜炎、肺炎などの病気をたちまち治す物質の発見は熱狂的に歓迎された。残念ながら、私たちは少々熱狂しすぎた。
私たちは、ペニシリンや、テトラサイクリン、エリスロマイシンなどの他の抗生物質を、兵士、病気の民間人、家畜、そしてしばしば細菌とは無関係のウイルスやその他の病気の人々に配布した。1944年になって初めて、私たちは結核菌の株で、抗生物質に耐性を持つものを発見した。
抗生物質の過剰使用が細菌に防御を「教えている」という事実を、科学界が完全に受け入れるまでには、しばらく時間がかかった。細菌は進化し、抗生物質を不活性化する化学物質を放出する方法や、細胞壁の外へ抗菌性化学物質を排出する方法を学び、構造を変化させ、その他さまざまな防御機構を発達させていた。
細菌は単純で繁殖力が強く、そのため急速に進化するので、やがて医学書は次のような助言を出すようになった：「抗生物質の第一のルールは、使用を控えることであり、第二のルールは、使いすぎないことである。」
抗生物質への依存
しかし、私たちは今でも抗生物質を常に過剰に使用している。実際、CDCの推定では、毎年1億5,400万件の抗生物質処方が出されており、そのうち実に30%の処方が不要である。適切な条件下では使用すべきだが、あまりに有用であるため使わないわけにはいかないのだ。現在、抗生物質による治療に完全または大部分が耐性を持つ新たなスーパーバグが出現しており、そのため人類を長く苦しめてきた多くの病気が勢いを取り戻す可能性がある。私たちはこれにどう対処するつもりなのか？
ファージ療法：新しい抗生物質になるのか？
この新たな課題に対処するのに役立つ方法はいくつかあるが、最も有望な研究分野の一つがファージ療法である。バクテリオファージ（または単にファージ）は細菌を特異的に標的とするウイルスである。一方、ウイルス全体としては、さまざまな種類の細胞を標的とする。一般に、ウイルスは人間に大きな問題を引き起こす。風邪、インフルエンザ、水ぼうそう、ヘルペスなどの病気をもたらす。バクテリオファージもまた、人間が健康に生きていくために必要な有益な細菌を標的とすることがある。
ファージの多くは、不気味なサイボーグのクモのように見える。私たちが関心を寄せているファージの種類は、溶菌性ファージは、細胞表面に着地し、細胞膜上の受容体に結合し、自身のDNAやRNAを注入して、細胞自身の仕組みを乗っ取り、自分自身を増殖させ、最終的に細胞全体が破裂するまで続く。その後、このサイクルが繰り返される。想像してみてほしい、『エイリアン』シリーズに登場するフェイスハガーの、はるかに小型版を。幸いなことに、これらの殺し屋の中には、私たちを病気にする有害な細菌を攻撃することに特化したものもいる。
ファージ療法の利点
ファージは、結合できる特定の種の細菌だけを狙うため、抗生物質よりもはるかに標的を絞ることができる。抗生物質は無差別に殺菌し、免疫系を強化する、腸の健康を促進する、あるいは私たちのために何らかの重要な役割を果たしている可能性のある細菌さえも殺してしまう。例えば、ブドウ球菌を標的とするファージは、ブドウ球菌のみを殺す。
ファージも細菌と同様に進化する。ファージは新たな攻撃戦略を開発して、細菌の新たな防御戦略に対抗できる可能性がある。対照的に、細菌がいったん抗生物質に対する防御を学習すると、その抗生物質は効かなくなる。将来的には、より効果的に細菌と戦うため、ファージを遺伝子改変することも可能になるかもしれない。
課題
抗生物質に欠点があるのと同様に、細菌感染症の治療にファージを使用することにも欠点がある。まず、ファージは誤って細菌に新たな遺伝子や新たな能力を与えてしまうことがある。基本的に、一部のファージは宿主細胞を破壊する（溶菌性ファージと呼ばれる）一方、宿主細胞のゲノムに自らを挿入するもの（溶原性ファージと呼ばれる）もあり、細菌は比較的無傷のままだが、その細菌の子孫すべてのゲノムに自らをコピーする。
この第2のタイプのファージは細菌のDNAを乗っ取るため、より強い病原性などの望ましくない特性をコードする新たな遺伝子を誤って導入してしまう可能性がある。実験室での研究により、これらのファージが無害な細菌を取り込み、それらを病原性の細菌へと変えてしまうことが示されている。ジフテリア、コレラ、さらにはその他の病気を引き起こすこともある。実際には溶原性ファージの使用は避けるが、それらを取り除くにはコストと労力がかかり、実験室では溶菌性だったファージが体内では溶原性に変わる可能性があるという懸念もある。さらに、溶菌性ファージでさえも、誤って宿主細菌のDNAの断片を取り込み、予測不能な影響を伴って新たな細菌へと広げてしまうことがある。
また、ファージ療法の利点の一つである特異性から生じる物流上の問題もある。感染症を治療するには、感染した患者の複数の細菌株に対応するため、複数のファージ株を用意しておく必要がある。例えば、火傷創は、さまざまな感染性細菌が多く潜んでいることが多い。あらゆる感染症に備えるためには、多様なファージ株を保有する大規模なファージの「バンク」を開発する必要がある。微生物の世界は急速に進化するため、これらのバンクは、新たに出現する地域の細菌株に対抗するため、継続的に更新される必要もある。
しかし、最大の課題は規制とマーケティングにあるかもしれない。ファージは非常に急速に進化するため、ファージを基にした治療法の新バージョンごとに徹底的な審査手続きを経ることは、規制プロセスを麻痺させる可能性がある。さらに、特許法はファージ療法への明確な答えを持っておらず、どの企業もファージで利益を上げることは難しいだろう。利益がなければ投資もなく、投資がなければ研究もない。そして最後に、ファージは単純に不気味である。頑固な親に、子どもにとって最善の治療法はウイルスを注入することだと説得するのは難しいだろう。
では、私たちはウイルスのカクテルで、あらゆる不治の病の治療を始めるのだろうか。おそらくすぐにはそうならないだろう。十分な時間と研究があれば、上記の課題はおそらく克服できるだろう。たとえ完全に克服できないとしても、特定の限定的な用途は導入されるだろう（そして既に導入されている）。抗生物質耐性に対する万能の解決策ではないかもしれないが、少なくとも私たちの矢筒にもう一本の矢が加わったことは確かだ。
