即使是Clorox和联合利华也希望蓬勃发展的细菌业务能够繁荣 - 彭博社
Caroline Winter
照片插图:Brea Souders 为彭博商业周刊;照片(细菌):科学来源
2009年2月的一个雪天,戴维·惠特洛克打包了他在马萨诸塞州剑桥附近的三居室公寓,搬进了他的面包车。当时54岁的他,已经把近五十万美元的所有钱花在了全球专利申请上,专注于一种新发现的细菌,这种细菌来自土壤样本,他理论上认为它可以改善皮肤疾病、高血压和其他健康问题。“这是我能做的最重要的事情,”惠特洛克说。“但我知道我需要专利,否则我无法让任何人感兴趣。”
为了让他的白色道奇大篷车适合居住,惠特洛克锯掉了他的特大号床架并将其挤了进去。他捐赠或遗弃了大部分家具,将实验室设备存放在他的商业伙伴沃尔特·“希利”·汤普森拥有的一个谷仓里。然后,惠特洛克开车去了他以前的雇主,水泥公司Titan America LLC,他仍然有一个办公室并进行一些咨询。没有征得许可,他驶入停车场,并在接下来的四年半里把这里当作家。“我发现如果我全身穿好衣服并钻进两个睡袋里,我就能忍受,”他说起最冷的冬夜。
惠特洛克摄影师:Brea Souders 为彭博商业周刊时不时地,他会用自己种植的细菌制成的混合物涂抹自己,这是一种他几年前开始的仪式,他相信这会改善他的整体健康,几乎消除了洗澡或使用肥皂的需要。然后他会在办公室里度过一天,不知疲倦地研究微生物。“很多人嘲笑我住在车里,”惠特洛克说。“但这没什么,微不足道。”他真正的问题是寻找投资者,这一挑战因他的自闭症谱系障碍而加剧。为了传播他的理念,他主要依赖汤普森。几乎所有人都认为这对二人的想法是疯狂的。
今天的情况看起来大不相同。惠特洛克住在一间公寓里,他的初创公司 AOBiome Therapeutics Inc. 已经筹集了近一亿美元。该公司寻求成为首个获得食品和药物管理局批准的药用级局部活细菌的公司,目前正在进行六项临床试验,以治疗痤疮、湿疹、玫瑰痤疮、花粉症、高血压和偏头痛。
AOBiome的化妆品分支,Mother Dirt,已经拥有数万名客户,销售惠特洛克从他的细菌灵药中开发的喷雾;这些产品在线上、自然美容和食品零售商、英国的Whole Foods Market商店销售,并且从六月开始在美国销售。惠特洛克的一些早期投资者对AOBiome如此热衷,以至于他们也采纳了他的卫生习惯。“我已经五六年没有使用肥皂、洗发水、止汗剂、除臭剂、牙膏或漱口水了,”企业家和风险投资家伦尼·巴尔沙克说。
公司的信息与越来越多关于人类微生物组的研究相吻合,这些研究表明某些细菌不仅是有益的而且是至关重要的。微生物失衡在许多疾病中发挥作用,包括过敏、自闭症、癌症、抑郁症、肠易激综合症和肥胖。此外,益生菌和益生元——分别指有益的活微生物和促进其生长的成分——是健康和美容的新前沿。
根据跟踪科技市场的公司CB Insights的数据,从2015年到2016年,投资于所谓微生物组的公司的股权融资从1.73亿美元跃升至7.28亿美元。去年这一数字上升至9.39亿美元。根据国际益生菌协会的数据,2017年益生菌补充剂的全球市场达到了50亿美元,使其成为世界上增长最快的补充剂类别。
即使是那些致力于消灭细菌的品牌的公司也在悄悄投资于微生物组研究和初创企业。2016年,Clorox公司,微生物消灭剂Clorox漂白剂的制造商,收购了Renew Life Formulas Inc.,该公司销售益生元和益生菌补充剂。今年1月,联合利华风险投资有限公司,该集团的投资部门,获得了Gallinée的少数股权,这是一家位于伦敦的小型初创公司,其口号是“快乐的皮肤需要快乐的细菌。”德国化工巨头BASF正在3D打印人工皮肤,并将细菌嵌入其中,以开发针对衰老、色素障碍和污染暴露的治疗方法。去年10月,AOBiome将Whitlock的细菌喷雾授权给MBX LLC,商标和公司文件显示这是一家由S.C. Johnson & Son Inc.拥有的空壳公司,该公司制造Windex、Drano和Raid。
Whitlock的杯子,多年来未清洗。摄影师:Brea Souders为《彭博商业周刊》拍摄“微生物组”一词广泛追溯到2001年Scientist杂志的一篇文章,该文章使用该词“来表示与我们身体空间共享的共生、共生和致病微生物的生态社区。”这一群体包括真菌、病毒和细菌,其中一些有助于产生维生素、激素和其他对我们的免疫系统、新陈代谢、情绪等至关重要的化学物质。在典型的人体中,这些微生物的重量约为2磅,细胞数量大致与含有人类DNA的细胞相当。
在最近几十年中,我们的微生物组因不良饮食习惯而发生了变化;过度使用消毒剂、抗生素和其他抗菌剂;与重要环境微生物的接触减少,包括野生动物和家畜携带的微生物;以及剖宫产出生的增加,这使得婴儿无法接触到产道中有价值的细菌。根据一项 2015年的研究,美国人的微生物组多样性约为亚马逊孤立部落雅诺马米的一半。1998年开始的一系列研究考察了芬兰-俄罗斯边境地区卡累利阿的细菌与疾病发生率之间的关系,那里的居民基因相似。在更富裕、更清洁的芬兰一侧,人们患 炎症性疾病 的可能性是俄罗斯一侧的多达13倍,后者大多数人住在农村,养动物,自己种菜。
一项可比的美国研究于2016年发表,考察了南达科他州的哈特里特人和印第安纳州的阿米什人。使用 杀虫剂 和工业化农业技术的哈特里特人,哮喘发生率为23%,高于几乎所有其他美国群体。在不使用化学品、依靠人力和马匹耕作的阿米什人中,这种情况相当罕见。为了观察每个社区的细菌群落是否影响人们的健康,研究人员从哈特里特人和阿米什人的卧室收集了灰尘样本,将其与蛋白质混合,然后给对蛋白质过敏的小鼠喂食。接触哈特里特人灰尘的小鼠出现了极端的哮喘症状,而接触阿米什人灰尘的小鼠几乎没有 过敏反应。
这些以及更多的研究让一些科学家担心,尤其是在西方,人们正在通过清洁自己而生病。希望从这一对立趋势中获利的公司需要弄清楚哪些微生物有助于恢复人类健康。这并不容易。“我们身体中的大多数物种没有名字。它们还没有被培养,”北卡罗来纳州立大学应用生态学教授罗伯特·邓恩说,他最近的书籍《永远不在家》中详细描述了自然与健康之间的关系。“没有人对它们进行过任何真正的研究。”
“那个第一个冬天,我确实开始闻到气味,”惠特洛克回忆道。与其放弃,他选择了加倍努力。
惠特洛克对微生物的热情始于2000年。“那时候没有人谈论这些东西,”他在剑桥的AOBiome总部的会议室里说。64岁的他头顶光秃,耳边有些稀疏的灰发。他的日常服装包括大框眼镜、磨损的牛仔裤、登山靴和一件法兰绒衬衫。为了记录,他没有明显的气味。
他的自闭症表现得相当明显,以至于在2015年他的生日那天,他没有注意到所有同事都和他穿得一样。他在我们第三次见面进行采访时也没有认出我。但在交谈中,他对自己的热情和怪癖非常开放和幽默。其中之一是他每天喝多杯黑咖啡的习惯,使用一只涂满污垢的杯子,上面广告着抗抑郁药Zoloft,他已经服用几十年了。“我可能已经20年没洗过它了,”他说。为了改善他的寿命,惠特洛克每天只吃一顿饭:通常是一堆燕麦、干蓝莓和葡萄干、梅干、蘑菇,以及半磅的马苏里拉奶酪。他告诉我,整整一年,他还吃带壳的水煮蛋。“那不是实验。我只是觉得这是个好主意——但并不是,”他说,摇着头。“蛋壳有锋利的边缘。”
惠特洛克在麻省理工学院获得了化学工程的学士和硕士学位。在创办AOBiome之前,他发明了一种更环保的水泥生产工艺,并与汤普森共同创立了分离技术公司,该公司于2002年被泰坦美国收购。他直到与一位活泼的五年级老师的命运之约后,才开始认真思考生物学。她问他,为什么她的马在春季凉爽的月份,即便在咬人昆虫孵化之前,也会在泥土里打滚?“我是她的科学家朋友,我试图找到答案,”惠特洛克说。这段浪漫没有发展,但他的好奇心却增长了;他阅读了数百篇科学论文,并对一种在土壤和其他自然环境中发现的细菌产生了浓厚的兴趣,这种细菌从氨而非有机物中获取能量。
这给了他一个想法:如果这些氧化氨细菌,或称AOB,将汗水转化为有益的东西会怎样?进一步的研究证明了他的直觉是正确的。事实证明,AOB将氨转化为亚硝酸盐,这是一种具有抗感染特性的分子,以及一氧化氮,后者被科学杂志在1992年评选为“年度分子”。“它通过扩张血管帮助维持血压,帮助在免疫反应中杀死外来入侵者,是阴茎勃起的主要生化介质,可能也是长期记忆的主要生化成分,”该杂志的编辑写道。1998年,三位美国人因发现一氧化氮传递对广泛健康相关功能重要的化学信号而获得诺贝尔医学奖。
被吸引,惠特洛克开始从马厩和田地收集土壤样本,然后在一个临时的地下实验室中分析它们。最终,他提取出一种称为氮化单胞菌的AOB,他形容它为“相对运动能力强”。他利用一组水箱和临时改装的水族箱气泡器促使它在氨溶液中繁殖。为了测试其有效性,他开始对自己进行实验。那时他停止了洗澡。“那个冬天,我确实开始有味道,”他回忆道。
他没有放弃,而是加倍努力:“我有个想法,如果我穿上毛衣,我会出更多的汗,释放更多的氨给AOB,它们会产生亚硝酸盐,从而抑制导致气味的细菌。”当这有效时,他尝试在一个用计算机服务器防尘罩制成的巨型塑料袋中睡觉,希望最小的气流能增加一氧化氮的吸收。那次调查在惠特洛克出现皮疹后结束。他还用一种称为容积测量仪的设备来测量他的夜间勃起,理论是更多的一氧化氮意味着增加的血流。(他说确实如此。)
与此同时,汤普森在筹集资金以支持额外的研究和临床试验。“我试图找到愿意倾听的人,而不是把大卫视为某个怪人,”他说。“大卫是一个非常温和、聪明的人,他真的关心人们和帮助世界,金钱对他来说并不是那么重要。”尽管汤普森自己并不完全理解AOB,但他在12年内花费了大约60万美元来支付惠特洛克的最低月薪,并覆盖专利、设备和法律费用。就在他快要用完资金时,另一位投资者介入了:杰米·海伍德,PatientsLikeMe的联合创始人,这是一个在线信息共享网络。三年前,惠特洛克曾向海伍德展示过一个用铝箔包裹的波兰泉水瓶,里面装着他的微生物灵药。“这是我的药,”他说。“试试吧。”
海伍德做到了,他和他的 teenage 女儿开始信赖这个。他回忆说,他曾认为自己是唯一一个愿意和“这个看起来像无家可归的麻省理工学院疯狂家伙”投资的人。但他最终得出结论,这个想法太重要,不能忽视。他还发现其基础科学很有说服力。“这是一种必要药物的细菌递送,”他说。“你不能仅仅把氧化氮倒入系统。你必须增强身体更有效地运作自身系统的能力。”
海伍德的团队筹集了140万美元的初始资金,招募了一位首席执行官,并在 AOBiome 的名义下重新测试惠特洛克的科学。“我们想看看:有没有细菌?它的序列是什么?你能培养它吗?它有什么作用?大卫的激进自我实验的说法是否成立?”他说。在细菌证明安全后,团队开始在独立的人体受试者身上进行测试。
其中一位早期实验者是作家朱莉亚·斯科特,她在 封面故事中描述了她为期一个月的“无肥皂、无洗发水、富含细菌的卫生实验”,该故事刊登在 纽约时报杂志上。起初,她的头发因油腻而变黑,开始散发气味。但在第二周后,她发现自己的皮肤发生了奇妙的变化。“它实际上变得更加柔软和平滑,而不是干燥和脱皮,就像桑拿的湿气渗透了我冬季坚硬的外壳,”她写道。“而我的肤色,容易因荷尔蒙而爆发的痘痘,变得清晰。第一次,我的毛孔似乎缩小了。”这篇文章引发了如此多的询问,以至于 AOBiome 的网络主机开始退回电子邮件,以为正在进行垃圾邮件攻击。
团队并不打算推出一个化妆品品牌,但他们抓住了机会,在2015年重新品牌化了他们的副项目 Mother Dirt。公司将细菌培养外包给印度的一家生物反应器运营商,那里的法规不那么严格,房东也不那么挑剔。从那里,AOB被冷藏并以高浓度运送到波士顿郊外的一家单一无菌工厂进行稀释和灌装。(完全披露:我曾是早期用户之一,仍然偶尔在潮湿的夏季使用喷雾。虽然3.4盎司的瓶子售价为49美元,但价格有点贵,而且我得到了混合的效果。)
在2017年,Mother Dirt的化妆喷雾和微生物组中性清洁剂、洗发水和保湿霜的收入达到了260万美元。其中一些销售是给MBX,这是一家注册在S.C. Johnson名下的壳公司,根据去年十月达成的转售协议,除了中国以外的每个市场都进行了销售。(计划是从明年开始在中国推出化妆喷雾。)S.C. Johnson拒绝对其进入活细菌市场发表评论,而AOBiome的高管表示他们被禁止谈论这笔交易。
AOBiome的培养皿。摄影师:Brea Souders为《彭博商业周刊》拍摄在11月,美容专家们在一个闷热的伦敦会议中心召开了第三届皮肤微生物组大会。许多大型企业在场,包括BASF、拜耳、科蒂、默克、雀巢、欧舒丹、欧莱雅和联合利华,但初创公司的代表们进行了大部分发言。参展品牌包括Yun Probiotherapy,这是一家比利时初创公司,封装活细菌并将其混入面霜中,以及Esse Probiotic Skincare,这是一家总部位于南非的公司,提供皮肤微生物组的基因测序,以及活细菌精华和细菌水疗治疗。
惠特洛克没有出席——他倾向于避免会议——但一些志同道合的人在场。埃塞的创始人特雷弗·斯坦告诉我,他每周会带着他七个孩子中最小的一个到外面吃一勺泥土。“我让他们选择想要从哪里获取,”他说。“我们住在德班外面的一个非常乡村的地方。”
这个画面非常像一个仍在孕育中的行业。“我们不认为它是主流的,我们也不认为它明年或后年会成为主流,”母土公司的总裁贾斯米娜·阿甘诺维奇对大约200人的听众说。“我们所有人都在这里,并致力于我们所做的事情,因为我们看到一个长期的愿景。”
欧莱雅是为数不多的几家大品牌之一,举办了一场讲座,展示了强效清洁剂如何使皮肤干燥并损害微生物群,以及一些保湿剂在几个小时后如何开始恢复细菌群落。(讲座几个月后,这家法国巨头宣布与UBiome Inc达成合作,该公司是一家拥有分析人类微生物组专利技术的硅谷初创公司。)欧莱雅旗下的拉罗什-波赛也举行了一场讲座,宣传该品牌的温泉水,含有多种细菌,似乎能改善如银屑病等炎症性皮肤疾病;除了出现在化妆品中,温泉水每年吸引约8000名患者。
其他大公司大多只是做笔记。“大玩家来这些会议,基本上是坐在旁边,”快乐细菌初创公司Gallinée的创始人玛丽·德拉戈说,该公司得到了联合利华的支持。“他们有一个品牌问题需要解决,因为多年来,他们一直在推销抗菌产品。”沃尔格林联合公司技术经理杰夫·布里格斯说:“我们损失的更多。如果一个小众品牌在外面,而它的主张不成立,外界并不会真正关心。但如果我们在货架上推出某种产品,而它不起作用,无法支持我们所做的主张,那么这就会毁掉我们的品牌。”
一些公司,包括 雅诗兰黛公司,自1970年代以来悄然加入了细菌成分。但“悄然”是关键字,因为大多数消费者仍然将微生物与皮肤问题等同。直到科学和市场营销进步,顶级公司似乎满足于投资那些能够引领趋势的小品牌,同时他们在暗中进行自己的研究。也就是说,布里格斯建议,所有主要的个人护理——甚至家庭护理——品牌在下一个十年内至少可以是微生物组友好的。
实现这一目标可能意味着消除该类别周围的一些模糊性。FDA仍然没有对“益生菌”的精确定义。与食品行业相比,食品行业将其定义为具有已证明健康益处的活微生物,而护肤品牌则广泛应用于活细菌、死细菌和破裂细菌等。再说,宽松的定义并没有影响标记为“天然”或“有机”的产品的销售。
一个多孔板显示亚硝酸盐的存在,添加试剂后变为粉红色。摄影师:布雷亚·索德斯为《彭博商业周刊》拍摄在某些方面,新的微生物导向品牌试图恢复人类与环境之间更早、更自然的关系。确实,自罗伯特·胡克和安东尼·范·列文虎克于1665年左右发现微生物以来,人们就一直在探索微生物美容和健康治疗。传说克利奥帕特拉曾在驴奶中沐浴,驴奶富含益生元。在中国,自至少四世纪以来,人类粪便就被用作药物,16世纪的医生李时珍撰写了一份“黄汤”的食谱——一种由新鲜、干燥、发酵或婴儿粪便制成的汤,用于治疗胃肠疾病。
细菌的潜在健康益处早在1905年就被明确认可,当时路易斯·巴斯德的同事埃利·梅特chnikoff假设保加利亚人相对较长的寿命并不是因为他们的酸奶饮食,而是更具体地说,归功于用于发酵酸奶的乳酸菌。随后,一位德国医生在中国的启发下,从一名在第一次世界大战中唯一逃避痢疾的士兵的粪便中创造了一种疗法;该医生的配方至今仍以Mutaflor标签在欧洲作为消化问题的治疗药物出售。
直到大约15年前,科学家们才开发出基因测序工具,使他们能够更好地统计微生物群落,并研究它们的存在或缺失如何影响人类健康。改进和更便宜的技术的出现反过来使微生物组治疗市场的出现成为可能。根据伦敦咨询公司IP Pragmatics Ltd.的说法,目前这个行业规模虽小,但到2024年可能增长到100亿美元。“每个与人类健康相关的公司都在探索微生物组,”加州大学圣地亚哥分校的教授和微生物组研究员杰克·吉尔伯特说。“在接下来的5到10年里——我希望——微生物组将引领个性化治疗的革命。”这可能涵盖从痤疮药物到癌症免疫疗法的所有内容。
“认为单一微生物能够解决不同背景人群的问题似乎有些简单。”
从所谓的蛇油中分辨出真正的药物将涉及临床试验。目前,全球只有几十家公司在进行这些试验,而AOBiome和许多其他公司一样,面临着怀疑者的质疑。在怀疑者中,有应用生态学教授和作者邓恩。他表示,几乎没有证据表明Whitlock的N. eutropha曾是我们祖先皮肤的永久居民。他怀疑单一类型的细菌能显著改善健康结果。“认为单一微生物能够解决来自世界各地不同生活方式、背景和遗传背景的人群的问题似乎有些简单,”他说。
他补充说,甚至存在风险,Whitlock的细菌可能成为一种无法控制的入侵物种:“一个担忧是它会成为皮肤上的蟾蜍,并产生意想不到的后果,蔓延到整个生态系统。”当被问及这种可能性时,AOBiome表示它已进行了安全测试,如果出现任何问题,它的AOB繁殖速度非常慢,人们只需洗个肥皂澡就能杀死它们。
AOBiome针对痤疮的双盲试验将很快进入最终的人体测试阶段。该公司表示,其初步发现显示,其药品级喷雾剂浓度大约是其化妆品喷雾剂的五倍,导致痘痘和红肿减少了48%,而使用安慰剂的人减少了32%。该喷雾剂还降低了皮肤pH值,这被认为是一种有益的效果,并导致了金黄色葡萄球菌的300倍减少,这是一种已知会导致湿疹的菌株。针对痤疮的临床前试验还发现了Whitlock喷雾剂的一个有趣副作用:它导致了医学上显著的血压下降。为了跟进,AOBiome现在正在进行AOB鼻用喷雾剂的临床试验。
该公司的六项活跃试验几乎完全由一位投资者资助:前北京基因组研究所首席执行官Jun Wang,以及一家估值10亿美元的中国人工智能健康公司ICarbonX的创始人。Wang和其他投资者一样,致力于Whitlock的喷雾剂,并表示他的朋友和家人正在自我实验,以观察它在应对偏头痛和污染引起的皮肤问题方面的效果。“在我的圈子里,它变得非常受欢迎,”他说,透过Skype从中国与我交谈。现在担任AOBiome的董事长,他表示希望将剑桥的初创公司转变为基于细菌的药物管道。该公司正在考虑是否在中国设立更多实验室,并已开始生成多样化的AOB库以供进一步研究。“AOB只是我们正在研究的第一种细菌,”Wang说。“我们在考虑如何在细菌世界中进行金矿开采。”
在一个十一月的雨夜,Whitlock在Summer Shack见我,这是一家位于繁忙公路旁的巨型海鲜餐厅,靠近AOBiome的办公室。外面矗立着一座新英格兰渔民的雕像,其修长、方块状的比例类似于复活节岛的头像。室内的候客区有一个视频演示如何剥龙虾。
Whitlock从未真正参与Mother Dirt(“我在化妆品方面有困难”),他说他急切希望AOBiome的临床试验能证明他在厢式车时代的理论。公司的使命对他来说是个人的。除了自闭症,他还患有焦虑、抑郁、高血压和因童年被欺凌而导致的创伤后应激障碍。他坚信他的细菌改善了这些状况,尽管他小心地强调他没有临床证据。“以前,我根本无法坐在这里和陌生人这样交谈,”他告诉我。“我希望有十亿人每天都能使用这个。”
当女服务员来点饮料时,Whitlock选择了水。他解释说,酒精可能会伤害他在皮肤上培养的AOB群体。“它们非常敏感,”他说。