Как будут бороться с супербактериями, когда эра антибиотиков закончится

С чего все началось

Антибиотики были открыты в 1928 году: тогда микробиолог Александр Флеминг выделил пенициллин из плесени, доказал, что это вещество способно уничтожать бактерии, опубликовал научную статью, посвященную этому открытию.

Пенициллин не использовался в медицинской практике до февраля 1941 года, когда Эрнст Чейн и Говард Флори решились воспользоваться убивающим бактерии соединением, чтобы попробовать спасти безнадежного пациента. Им был английский полицейский Альберт Александр, который поранился шипом розы. В царапину на лице попала инфекция, развился абсцесс, и врачам даже пришлось удалить глаз.  

Александр оказался первым человеком, которому сделали укол пенициллина. Готового антибиотика у врачей не было и им пришлось его выделить специально, используя те же методики, что и Флеминг. Уже на следующий день мужчине стало гораздо лучше – снизилась температура, а рана стала заживать. Введенной дозы оказалось недостаточно, а получить новый антибиотик было невозможно из-за ограничений, наложенных на лабораторию из-за Второй Мировой войны. Врачи выделяли пенициллин из мочи пациента и вводили ему снова, пытаясь спасти его жизнь. 

Мужчина умер в марте 1941 года, но история его лечения открыла новую страницу в истории медицины. После этого случая началась эра антибиотиков, благодаря которым врачам наконец поддались те болезни, которые раньше считались неизлечимыми. Флеминг, Флори и Чейн получили в 1945 году за открытие и использование пенициллина Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Узнать о том, кого и за что награждали в этой области в последние годы, можно из нашего материала.

#биология #медицина

Нобелевская премия по физиологии или медицине: кто уже получил и кого могут наградить

Читать

Взлет и падение антибиотиков

Использование пенициллина изменило ход медицины и ход истории. Его начали производить в промышленных масштабах, активно применять во время Второй мировой войны и спасать ранее безнадежных пациентов. После войны триумф пенициллина продолжился – его применение позволяло бороться с самыми разными осложнениями, вызванными бактериальными инфекциями. 

На фоне активного использования пенициллина очень быстро обнаружился очень серьезный недостаток. У бактерий появлялась устойчивость к действию антибиотика и они попросту не погибали под его действием. Развитие устойчивости (резистентности) – естественный процесс, бактерии мутировали, чтобы выжить. 

Чем больше становилось бактерий, устойчивым к пенициллину, тем хуже помогал этот антибиотик. Если инфекция была вызвана резистентным к пенициллину бактериальным штаммом, то назначение антибиотиков не улучшило состояние пациентов. 

Распространенность устойчивых к антибиотику бактерий увеличивалась с каждым годом: в 1946 году на пенициллин не реагировали 14% пациентов, а к 1990 году таких пациентов было уже 95%. Из-за неэффективности этот антибиотик перестали использовать в медицине совсем. Кстати, именно этот эффект предсказал Флеминг в своей нобелевской речи.

С другими антибиотиками происходит то же самое. После начала использования пенициллина выделили и синтезировали немало других соединений, также способных уничтожать бактерии. Антибиотики начали изучать, использовать их поодиночке и в разных комбинациях. Бактерии тоже менялись. Из-за активного использования антибиотиков эти микроорганизмы быстро мутировали, приобретая резистентность к одному или сразу нескольким антимикробным препаратам. Существующие антибиотики переставали работать, а новые почти не появлялись.

Что такое супербактерии?

Чем чаще используются антибиотики, тем выше вероятность появления резистентных к ним бактерий. Быстрое развитие устойчивости связано с тем, что эти препараты не всегда используются правильно: нередко врачи назначают их «на всякий случай» или же пациенты начинают принимать их самостоятельно, не посоветовавшись со специалистом, например, для лечения бактериальных, а не вирусных инфекций.

Все это привело к появлению супербактерий – микроорганизмов, уничтожить которые не способен ни один из существующих антибиотиков. Первый случай смерти от инфекции, вызванной супербактерией, был зафиксирован в 2017 году в США: у 70-летней пациентки обнаружилась инфекция, возбудители которой были устойчивы ко всем 26 антибиотикам, разрешенным к использованию в стране. 

Статистика Всемирной организации здравоохранения пугает: ожидается, что к 2050 году от инфекций, вызванных резистентными к антибиотикам бактериями, ежегодно будут умирать 10 млн человек – больше, чем от рака.

Чем будут лечить, когда антибиотики перестанут работать

В 2017 году Всемирная организация здравоохранения объявила о том, что антибиотиков в мире разрабатывается явно недостаточно, а лекарственная устойчивость развивается быстрее, чем появляются новые лекарства. Антибиотики нового класса – то есть действующие принципиально иначе, чем уже существующие – в последний раз появлялись несколько десятилетий назад.

Это значит, что действительно возможно, что уже в ближайшем времени наступит момент, когда антибиотики перестанут справляться с инфекциями и все те болезни, которые считались побежденными, вновь станут смертельно опасными.

Значит ли это, что лечить их мы не сможем? Одни эксперты настроены пессимистично и считают, что умирать от бактериальных инфекций будут все больше и больше. Другие же уверены, что фармкомпании и ученые смогут найти средства, которые могут бороться инфекциями бактериальной природы. И вот, какие варианты могут заменить антибиотики – некоторые из них уже используются при терапии тех или иных инфекций:

• Бактериофаги – вирусы, которые уничтожают бактерии определенных видов. Фаготерапию начали изучать и использовать еще в начале XX века, но открытие антибиотиков и их популяризация отодвинула этот метод лечения на задний план.
• Бактерии-хищники способны распознавать и проглатывать бактерий других видов. Такая способность есть не у всех видов, а лишь у некоторых. Пока эффективность хищных бактерий на человеке не проверялась.
• Бактериоцины – антимикробные пептиды (маленькие белки), которые синтезируют многие бактерии, а также многоклеточные организмы, например, растения и некоторые животные. Выделение этих пептидов и их использование может также стать альтернативой антибиотикам.

Еще один подход, который сейчас активно развивается, но пока не привел к значимым результатам – поиск антибиотиков в новых экологических нишах. Большинство антибиотиков, которыми лечили нас и наших родителей, были выделены из почвенных бактерий. Но сейчас эта ниша себя исчерпала, а потому ученые пытаются осваивать другие, например, выделять антибиотики из глубоководных бактерий.