Матвеенко Н.С. Бм-1101. «Антибиотикорезистентность как глобальная угроза человечеству. Приоритеты научных исследований»

Биологическая опасность – «дамоклов меч», постоянно нависающий над человечеством. Еще с незапамятных времен человечество помнит немало грандиозных эпидемий, уносивших жизни десятков миллионов людей, которые возникли вследствие живых одноклеточных организмов,  абсолютно невидимых невооруженному  глазу. Тогда люди не знали в точности ни механизма заболеваемости, ни пути передачи, а главное – методов лечения. Все кардинально изменилось с открытием антибиотиков. В годы Великой Отечественной войны в городе Кирове было организовано первое в стране промышленное производство широко применимого антибиотика – пенициллина. В первую очередь антибиотик был необходим военным медикам, в военные годы было спасено несметное количество жизней раненых бойцов.

Антибиотики – естественные структуры. Эти удивительные вещества образуются, главным образом, самими же бактериями в процессе их жизнедеятельности. Дело в том, что жизнь в бактериальном мире представляет собой сплошную конкуренцию за ресурсы и пространство, необходимые для существования. Чтобы успешно выживать в таких условиях, бактерии производят определенные соединения, убивающие и вытесняющие соседние клетки. К числу них относятся антибиотики, а также менее известные вещества бактериоцины – белки с антимикробными свойствами (в частности, изучению их антимикробной активности была посвящена моя дипломная работа).  Что касается бактериоцинов, то у них имеется серьезный недостаток, который обуславливает их низкую популярность – быстрое выведение из организма (бактериоцины не уходят далеко по кровотоку, а в желудке очень скоро расщепляются). Тем самым, основной акцент был сделан на поиске и применении антибиотиков в качестве оружия против бактерий. Как изначально казалось, после их открытия люди получили уникальную власть над микробным миром. Начали создаваться различные классы антимикробных веществ, которые могли устранить практически все микробные болезни. Эпидемии были побеждены! Но эйфория длилась недолго...  

Существует одна серьезная проблема, которая изначально не учитывалась, но стала заявлять о себе всё больше, чем чаще антибиотики стали применяться – бактерии вырабатывают устойчивость к ним. Стратегия выживания бактерий заставляет их делать то, что они умеют лучше всего – приспосабливаться к чрезвычайно изменяющимся условиям внешней среды. Бактерии – уникально гибкие существа, они подстраиваются к изменению внешних условий и выживают в природе и организме человека, даже  при целенаправленном воздействии на них. Это напоминает игру в шахматы: как только люди делают ход, внедряя в борьбу новый антимикробный препарат, бактерии совершают ответный незамедлительно. Ещё в середине прошлого века начали появляться тревожные сообщения о случаях заболевания опасными инфекциями, при которых возбудители оставались устойчивыми к казалось бы спасительным препаратам. Пока что имеющиеся антибиотики продолжают работать в большинстве случаев. Но медики всё чаще стали прибегать к антибиотикам «последней надежды», которые высоко токсичны и применимы лишь в ситуациях, где встает выбор между тем, умрет пациент от сепсиса или у него откажут почки от антибиотика... Повсеместное распространение бактерий с устойчивостью приведет к катастрофическим с точки зрения современного человека последствиям, потому что мы вернемся в другую, так называемую, «доантибиотиковую эру» — с крайне высокой детской смертностью, смертностью от внутрибольничных инфекций, простых ран и тому подобного. Антибиотики необходимы медицине: без них невозможно себе представить ни химиотерапию рака, ни пересадку органов, ни сложные хирургические операции – все они заканчивались бы тяжелыми осложнениями. Но чем чаще человек применяет антибиотики, тем с большей вероятностью появляются бактерии, которые перестают реагировать на данное вещество. Проблема в том, что эти препараты применяются повсеместно и, в большинстве случаев, неразумно – при самолечении (которое до сих пор крайне распространено), при несоблюдении рекомендаций врача по срокам приема антибиотиков. Больницы, особенно реанимационные отделения, представляют собой идеальное место для размножения и отбора супер-устойчивых бактерий. Человек, попадающий в реанимацию, обладает ослабленным иммунитетом и требует неотложного вмешательства, поэтому там применяются самые мощные препараты максимально широкого спектра действия. Применение таких лекарств вызывает отбор бактерий, устойчивых сразу ко многим классам антибиотиков. Врачи также вносят свою лепту: они могут назначить антибиотики для профилактики или просто в случае сомнительного диагноза. До 80 % всех антибиотиков используют для лечения скота, причем примерно 97 % были куплены без рецепта. Данные препараты широко применимы и в растениеводстве. В общем, мы оставили бактериям слишком много шансов, чтобы нас обхитрить…

Приспособившиеся к антибиотикам возбудители опаснейших болезней втянули человечество в бесконечную «гонку вооружений», в которой силе науки противостоят примитивные организмы. И медицина не всегда в ней лидирует. Между тем, ситуация всё ухудшается. Самый первый антибиотик –пенициллин сейчас уже не используется: у бактерий к нему развилась практически полная устойчивость. Дошло до того, что из-за инфекций, при которых не действует ни один антибиотик, по официальным данным, ежегодно умирают минимум 700 000 человек. Из-за резистентности к лекарствам погибнет больше людей, чем умирает сейчас от рака и диабета вместе взятых. Медицина снова становится беспомощной. Не поддающиеся истреблению микробы встали в один ряд с глобальным изменением климата и прочими проблемами планетарных масштабов!

«Мы можем оглянуться на эру антибиотиков просто как на проходящий этап в истории медицины, как на эру, когда растрачивались огромные природные ресурсы, а микробы оказались умнее людей»

Кен Харви

«Постантибиотическя эра в действительности означает конец современной медицины, которую мы знаем. Такие распространенные состояния, как стрептококковое воспаление горла или царапина на коленке ребенка, снова смогут привести к смерти»

Глава Всемирной организации здравоохранения Маргарет Чен

Как же справиться с лекарственной устойчивостью патогенных бактерий? Профилактические меры уже не способны бороться с распространением антибиотикорезистентности, особенно в отсутствие новых лекарств. Первая мысль, которая приходит в голову, – это сделать новые антибиотики. Но если глубже уйти в тему, можно понять, что их сейчас создается сейчас крайне мало — интерес фармкомпаний к таким разработкам снизился, это следствие совокупности совпавших причин, прежде всего экономических. Во-первых, новые антибиотики нужны относительно небольшому числу пациентов, в отличие, к примеру, от иммуномодуляторов. Во-вторых, курс лечения антибиотиком занимает дни, а не годы, как у некоторых препаратов. В-третьих, устойчивость может сделать дорогой препарат нерентабельным уже через несколько лет после начала применения. Как видно, на антибиотиках «не заработаешь». Это слишком рискованные проекты для финансового вложения.  Кто будет делать бизнес на том препарате, который скоро может уйти с рынка, если к нему, скажем, через пару лет разовьется устойчивость? Ученые стремятся модифицировать уже существующие антибиотики. Но это нельзя делать до бесконечности – рано или поздно всё равно приходится искать новые препараты. Создание лекарств с антимикробными свойствами на основе бактериоцинов может сыграть положительную роль, но тут нужно производить серьезные модификации с данными молекулами, чтобы повысить их эффективность действия и одновременно снизить себестоимость. Также вселяют надежду разработки препаратов с использованием бактериофагов. Но на это нужно время, финансовые затраты…

По научным данным, именно бактерии сейчас уносят гораздо больше жизней, чем новые вирусы, которые появляются раз в несколько лет. Лекарственная устойчивость бактерий – это наши современные реалии, проблема, которая по-видимому, покинет нас не скоро. Что же тут можно сделать? Большинству сторон, вовлеченных в разработку лекарств, включая промышленность и ученых, уже ясно: проблемы такого масштаба, как антимикробная резистентность, могут быть решены только путем всеобщего сотрудничества. И, очевидно, руководство стран должно обеспечивать проведение биологических исследований на самом передовом уровне. Это касается и предоставление грантов, и создание всех условий для наилучшей работы исследователей, можно поднять проблему обмена информацией, международного сотрудничества – без всего этого невозможно устойчивых достижений в  научных областях. Большинство оборудования и различных материалов для исследований, реагентов для быстрого нахождения в пробе возбудителей различных болезней, разрабатывают в основном в США, Великобритании, а также, в последнее время, в КНР. Наша страна в значительной мере зависит от поставок данных средств и ей сейчас трудно конкурировать. Очевидно, приоритеты государственного финансирования должны быть пересмотрены, в максимальном контроле над биологической угрозой заинтересованы все люди, независимо от их возраста, национальности, и даже состояния здоровья. Пока же остается надеяться, что в этой гонке вооружений победа всё-таки останется за человеком.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?