Доля антибіотиків, Журнал Популярна Механіка
Доповідь генерального директора ВООЗ Маргарет Чен «Стійкість до протимікробних препаратів у Європейському союзі та у світі» на конференції «Боротьба зі стійкістю до протимікробних препаратів — час діяти», що відбулася в 2012 році в Копенгагені, справила ефект бомби, що розірвалася. Хоча швидше це було схоже на розтин давно назрілого нариву: те, що мікроби швидко набувають стійкості до антибіотиків, Олександр Флемінг помітив ще до того, як під час Другої світової війни розпочалося промислове виробництво пеніциліну.
Декілька десятків років після появи пеніциліну фармакологи продовжували розробляти нові антибіотики, лікарі успішно їх застосовувати, і до кінця 1970-х здавалося, що інфекційним хворобам скоро настане кінець... але кінець настав оптимістичним прогнозам. Тим більше що активна розробка ефективніших модифікацій відомих класів антибіотиків з багатьох, зокрема фінансових причин останні десятиліття поступово скорочувалася. А останній новий клас — фторхінолони — з'явився 1980 року. Та й їх відтоді лише модифікували та вдосконалювали.
Найнебезпечніші
Clostridium difficile, збудник псевдомембранозного коліту. Після курсу лікування антибіотиками від будь-якої іншої хвороби та спричиненого ним пригнічення нормальної мікрофлори ця інфекція може виявитися у всьому діапазоні кишкових розладів, від відносно безпечної діареї до перфорації кишки. У 2000 році з'явився особливо заразний штам клостридії, стійкий до фторхінолонових антибіотиків. Щорічні втрати від цієї інфекції в США, за останніми даними, близько 250 000 хворих, мільярд доларів на їх лікування та 14 000 померлих.
Ентеробактерії (бактерії роду Klebsiella та патогенні штами кишкової палички), стійкі до найбільш сильнодіючих антибіотиків – карбапенемів. У рік – 9000 випадків, 600 смертей.
Neisseria gonorrhoeae. Реальну кількість хворих на гонорею в США фахівці оцінюють приблизно в 820 000 на рік — майже втричі більше, ніж за офіційною статистикою. Поширеність самолікування та нелікованих через безсимптомне перебіг хвороби випадків прискорили зростання кількості штамів гонокока, стійких до одного або кількох антибіотиків (зараз їх — вже 30%). У 2009 році в Японії було виявлено стійкий до останньої надії венерологів – цефалоспоринів – штам H041. Поки що він не набув широкого поширення, але якщо так піде й надалі…
А воно, безперечно, такі піде, і без вживання термінових заходів найпесимістичніші прогнози про «світ без антибіотиків» можуть стати реальністю.
Красиве ім'я Staphylococcus aureus отримав на честь форми колоній при вирощуванні в культурі ("staphyle" - "гроно винограду", коки - бактерії округлої форми), а золотистий він тому, що, на відміну від більшості бактерій, від природи безбарвних, забарвлений у жовто -помаранчевий колір за рахунок пігменту стафілоксантину
Цей умовно-патогенний мікроорганізм присутній на шкірі та слизових оболонках 20% населення і, поки з господарем все гаразд, ніяк не виявляє своєї шкідливої сутності. Але при порушеному імунітеті, попаданні в подряпини і рани або в кров'яне русло (наприклад, з ін'єкцією або крапельницею) він може викликати безліч хвороб, починаючи зі шкірних інфекцій і смертельно небезпечними захворюваннями, від некротичного запалення легень до менінгіту. А харчові продукти, у яких розмножився S. aureus, можуть призвести до харчового отруєння до інфекційно-токсичного шоку.
До появи антибіотиків смертність від стафілококових інфекцій у крові чи внутрішніх органах сягала 90%. Після появи пеніциліну вона почала знижуватися, але до 1950 року стійкість до пеніциліну виробили 40% лікарняних штамів, а до 1960-го вже 80%. Деякий час лікарям вдалося протриматися за рахунок нових модифікацій антибіотиків того ж класу бета-лактамів, але буквально через кілька місяців і на них підступний мікроб починав виробляти лактамаз гени з відповідноїрізьбленням. Назва «метицилінрезистентний» запровадили, коли стало зрозуміло, що госпітальні штами S. aureus почали чинити опір найновішому на той момент (1959) представнику бета-лактамів — метициліну. На це мікробам знадобилося лише два роки: про перший випадок виявлення MRSA повідомили у 1961-му. Але приблизно до 1990 року захворювання, спричинені MRSA, залишалися рідкістю, і метицилін продовжували застосовувати, тим більше що антибіотики інших класів, що діють на MRSA (наприклад, глікопептиди або аміноглікозиди) мають занадто багато побічних ефектів і/або незручні в застосуванні (передбачають тільки внутрішньо і постійний контроль складу крові, щоб уникнути передозування). Якийсь час останньою лінією оборони був ванкоміцин — антибіотик із групи глікопептидів, але вже з'явилися штами, стійкі і до нього.
Приблизно так само розвивається лікарська стійкість і у мікробів, віднесених CDC до третього класу небезпеки (два штами стрептококів, стійких до еритроміцину та кліндаміцину, та штам золотистого стафілокока, стійкий до ванкоміцину). На жаль, немає жодних підстав сподіватися на те, що наступний список супермікробів стане коротшим.
Хто винен?
Лікарі продовжують прописувати антибіотики без необхідності і за інерцією, і для страховки від звинувачень у бездіяльності. Там, де антибіотики можна купити без рецепта, пацієнти часто приймають їх за власним розумінням. В результаті близько 70% антибіотиків застосовується без достатніх підстав (у тому числі при вірусних інфекціях, хоча єдиний ефект від такого лікування – поява штамів бактерій, стійких до цього антибіотика). І навіть якщо антибіотики призначені за показаннями, більше половини пацієнтів забувають вчасно їх приймати та/або закінчують лікування раніше визначеного терміну (Флемінг і про це говорив як про найефективніший спосіб виробити у бактерій резистентність до пеніциліну).
Величезний внесок у штучний відбір стійких штамів зробили тваринники: у Північній Америці та в Європі (до введення ЄЕС заборони застосування антибіотиків для профілактики хвороб та якстимуляторів зростання) половина виробництва протимікробних препаратів працювала на сільське господарство. Результат — не лише нечутливі до антибіотиків інфекції, які можуть передаватися людям (наприклад, сальмонельоз), а й безліч інших видів мікробів (у тому числі патогенних для людини), які зустрілися із стійкими штамами в природі та отримали від них гени стійкості.
Найнебезпечніший шлях появи стійких штамів — госпітальні інфекції (до них відносяться дві з трьох перерахованих вище «над супер-бактерій»). Мікроби, які вижили в приміщеннях, наскрізь просочених ліками і переповнених людьми з ослабленим імунітетом, особливо швидко втрачають чутливість до всіх видів антибіотиків і, незважаючи на посилення антисептичних заходів, легко знаходять собі нові жертви. Більшість супермікробів відносяться саме до госпітальних штамів.
Що буде якщо…
Резистентні бактерії виявляються (спочатку як поодинокі випадки) максимум через кілька років після появи нового антибіотика, а іноді ще на стадії його клінічних досліджень. З розроблених з 1940-х років приблизно 150 антибіотиків більше половини практично втратили ефективність і використовуються на авось як препарати першої лінії. Якщо хвороба прорве її оборону, лікарі відступають на другу лінію, потім на третю. А нові і (поки що!) ефективні ліки набагато дорожчі за старі, іноді — в сто і більше разів.
У 2050 році через лікарську стійкість у світі (в основному в бідних країнах Африки та Азії) щорічно помиратимуть не 700 000 осіб, як зараз, а 10 млн. Пряма шкода для світової економіки становитиме в сумі $100-120 трлн, а з враховуючи непрямі наслідки на зразок зростання дитячої та материнської смертності, небезпеки сепсису післябудь-яких хірургічних втручань та взагалі руйнування сучасної системи охорони здоров'я — удвічі більше. Перед медициною постає реальна перспектива відкату півтора століття тому, коли майже половина дітей не доживала до року, туберкульоз був смертним вироком і т.д.
Що робити?
Те саме, що й раніше — розробляти нові протимікробні засоби, тим більше, що в розвинених країнах під загальним керівництвом ВООЗ уже прийнято програми боротьби з лікарською стійкістю, і не голослівні, а підкріплені мільярдними субсидіями. Та й без цього робота не припинялася, в тому числі завдяки новим методам розробки ліків, що дозволяють довести новий препарат від ідеї до аптеки не за 10-15 років та мільярд доларів, а набагато швидше та дешевше. І антибіотики дослідники не збираються списувати до архіву: у 2014 році FDA схвалило чотири нові антибіотики, і ще кілька десятків, у тому числі нових класів, знаходяться на різних стадіях досліджень.
Антибіотик без резистентності?
Не лише антибіотики
Є ще й бактеріофаги (віруси бактерій) — і звичайні, які не набули широкого поширення через свою високу специфічність (визначення патогену з точністю до штаму та підбір та розмноження вірусу потребує на кілька тижнів більше часу, ніж похід в аптеку за антибіотиком), і як заздалегідь складених «коктейлів», знищують більшість штамів певного виду патогенів, і «троянські». Наприклад, несучі генну конструкцію, що кодує білок Cas9, який розрізає гени, що забезпечують стійкість до антибіотиків (при цьому нащадки зараженої бактерії назавжди втрачають антибіотикорезистентність). Або заряджені геном антибіотика, не здатного проникнути через клітинну стінку бактерій: фагипротикають її, вводять у бактерію ДНК, і патоген починає сам синтезувати отруйну собі речовину.
Можна сподіватися і на антимікробні пептиди — ланцюжки з кількох десятків амінокислот, здатні вбудовуватись у тривимірну структуру мікробних білків та порушувати їхню функцію. На жаль, через низку причин їх впровадження в практику найближчими роками не очікується, але роботи в цьому напрямі ведуться досить інтенсивно.
Тож нам би день протриматися та ніч простояти — а там, дивишся, черговий кінець світу і скасують.