Нужно изменить принцип действия антибиотиков, чтобы они продолжали работать
Пока внимание мира было приковано к COVID-19, более коварная и опасная пандемия — устойчивость к противомикробным препаратам — продолжала распространяться. В 2019 году около 5 миллионов смертей были связаны с устойчивостью к антибиотикам, что более чем вдвое превышает число жертв COVID-19 в 2020 году.
Основные причины возникновения и сохранения устойчивости — это принцип действия антибиотиков и способность бактерий противостоять им.
Эволюционное преимущество бактерий:
- Короткое время удвоения: у многих распространенных бактерий оно составляет всего 15–40 минут.
- Экспоненциальный рост: время, за которое одна бактерия делится на две, равно времени, за которое 100 миллионов становятся 200 миллионами.
- Следствие: если уничтожить 99.99% бактерий, они восстановят свою численность за несколько часов, и часть из них может оказаться устойчивой к примененному средству.
Этот процесс выживания движется эволюцией и принципом естественного отбора.
Как возникает устойчивость к антибиотикам?
Почти все современные антибиотики работают, убивая микробы или подавляя их размножение. Бактерии приобретают устойчивость двумя путями:
- Мутация: случайные ошибки при репликации.
- Горизонтальный перенос генов: обмен генами (включая гены устойчивости) между бактериями.
Еще одна проблема текущих антибиотиков — их неизбирательность. При приеме препарата он распределяется по всему телу, влияя и на «хорошие» бактерии, которые затем могут передать устойчивость болезнетворным.
Необходимо изменить принцип действия противомикробных препаратов
Нужны новые подходы, которые селективно воздействуют на болезнетворные бактерии, не убивая их. Если лечение не направлено на уничтожение, давление отбора для появления устойчивых мутантов будет слабым.
Примеры новых подходов:
- Препараты против инфекций мочевыводящих путей, которые не убивают бактерии, а блокируют молекулы, необходимые им для прикрепления к стенке мочевого пузыря. Это предотвращает колонизацию без селекции на устойчивость.
- Воздействие на гены, необходимые бактериям для вызывания болезни, что делает их безвредными.
Преимущество таких селективных препаратов — они не затрагивают «хорошие» бактерии, которые помогают нам сопротивляться инфекциям.
Ограничение: такие методы лечения должны быть специфичными для каждого типа бактерий, что требует времени и усилий для разработки. Однако это возможно — аналогичный подход уже используется для вирусов (противовирусные препараты).
Что нужно делать сейчас?
Крупные фармацевтические компании почти не заинтересованы в разработке новых традиционных антибиотиков, так как это не рентабельно — бактерии быстро вырабатывают устойчивость, и препараты устаревают за несколько лет.
Как и в случае с изменением климата, для борьбы с устойчивостью к антибиотикам требуется координация усилий правительств, ученых и индустрии.
Другие способы борьбы включают вакцины и рациональное использование антибиотиков. Однако скоординированные усилия, сочетающие эти стратегии с целенаправленными антибактериальными препаратами (аналогичными противовирусным), дают наибольшую надежду.
Бездействие грозит возвращением в эпоху до появления пенициллина, когда незначительная царапина могла привести к смертельной инфекции.