Создатель первого антибиотика — пенициллина, спасшего жизни сотен тысяч солдат во время Второй мировой войны, сэр Александр Флеминг почти сразу предупредил, что эффект от его открытия не будет длиться вечно. Принимая в 1945 г. Нобелевскую премию по медицине, он сказал, что микроорганизмы рано или поздно адаптируются к лекарствам.
Согласно докладу, опубликованному в 2013 г. Центрами по контролю и профилактике заболеваний США (Centers for Disease Control and Prevention — CDC), только в США каждый год >2 млн человек заболевают по причине устойчивых к антибиотикам инфекций, при этом зафиксировано 25 тыс. летальных исходов.
30 апреля 2014 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала свой первый доклад, касающийся столь глобальной проблемы. В докладе проанализированы данные из 114 стран, на основании которых сделан вывод о том, что резистентность к антибиотикам на сегодняшний день отмечается уже по всему миру.
Авторы доклада рассматривали скорость приобретения устойчивости к антибиотикам у 7 различных классов бактерий, ответственных за возникновение таких распространенных заболеваний, как пневмония, инфекции мочевыводящих путей, гонорея и сепсис. В результате специалистами сделаны неутешительные выводы: распространенность антибиотикорезистентных микроорганизмов достигла тревожных уровней во многих странах мира, а в некоторых регионах привела к выходу некоторых антибиотиков из традиционных схем лечения распространенных инфекционных заболеваний. Например, выявлена устойчивость к карбапенемам Klebsiella pneumoniae, ответственной за развитие особо тяжелых случаев пневмонии, сепсиса и инфекций у новорожденных.
Со слов помощника генерального директора ВОЗ по безопасности здравоохранения доктора медицины Кейджи Фукуда (Keiji Fukuda), эффективные антибиотики являлись одним из важнейших элементов, которые позволяли жить дольше, быть более здоровыми и пользоваться преимуществами современной медицины. Если не принять существенных мер для улучшения профилактики инфекций и не пересмотреть методы изготовления, назначения и применения антибиотиков, мир будет все больше и больше утрачивать эти достижения общественного здравоохранения, и последствия этого бездействия будут опустошительны. Без принятия срочных, скоординированных действий мир окажется на пороге постантибиотической эры, в которой общие инфекции и незначительные травмы, излечимые в течение последних десятилетий, вновь смогут убивать.
Чрезмерное и неправильное применение антибиотиков — основных драйверов сопротивляемости инфекции
Антибиотики — вещества природного или полусинтетического происхождения, способные подавлять рост определенных микроорганизмов или вызывать их гибель. Резистентность к антибиотикам развивается в результате естественного отбора посредством случайных мутаций и/или благодаря воздействию антибиотика, несмотря на которое микроорганизмы продолжают прогрессировать.
С момента открытия первого антибиотика — пенициллина — в 1928 г. открытие и развитие всех последующих происходили достаточно быстрыми темпами, в особенности в период 1940–1980 гг. Наиболее известные открытия включают: цефалоспорины — класс антибиотиков, структурно связанных с пенициллином (1948), карбапенемы (1976) и фторхинолоны (1980).
Как отмечает доктор медицины Стив Соломон (Steve Solomon), директор отдела антимикробной резистентности CDC (CDC’s Office of Antimicrobial Resistance), на протяжении последних 70 лет бактерии проявили способность к устойчивости относительно каждого разработанного антибиотика, и чем интенсивнее применяют антибиотики, тем быстрее вырабатывается устойчивость бактерий. Применение антибиотиков в любое время и при любых условиях приводит к биологическому воздействию на бактерии, что способствует развитию резистентности.
Бесспорно, при необходимости профилактики или лечения заболевания применение антибиотиков целесообразно и оправдано. Однако результаты исследований показали, что в >50% случаев отсутствует необходимость в применении или неверный выбор и дозировка антибактериального препарата. Такое применение антибиотиков дополнительно способствует развитию резистентности к ним.
Доктор медицины Чарльз Пенн (Charles Penn), координатор по антимикробной резистентности ВОЗ, в своих комментариях обращает внимание на то, что столь интенсивное применение антибиотиков связано с недостаточным пониманием различий между бактериями, вирусами и другими патогенами, а также надлежащего применения и важности антибиотиков. Целесообразное назначение антибактериальных препаратов — достаточно редкое явление на сегодняшний день; очень часто антибиотики назначают при вирусных инфекциях. По его мнению, хирургия (элективная и экстренная), терапия рака (хирургия и иммуносупрессивная терапия), общая интенсивная терапия, трансплантационная хирургия, даже простое лечение при ране стали немыслимыми без применения антибактериальных препаратов для профилактики и лечения инфекции. В настоящее время принимается как должное то, что многие инфекции, такие как тонзиллит, гонорея и бактериальная пневмония, поддаются лечению с помощью антибиотиков, однако некоторые из них становятся неизлечимыми.
Интенсивное и некорректное применение антибиотиков в животноводстве также является ключевым фактором развития резистентности, поскольку устойчивые бактерии могут передаваться человеку продуктами питания животного происхождения.
Почему предупреждение Флеминга было проигнорировано?
На сегодняшний день человечество находится на том этапе, когда устойчивость к антибиотикам стала серьезной угрозой для глобального общественного здравоохранения.
В своем докладе, представленном в начале текущего года, главный специалист департамента здравоохранения Великобритании профессор Салли Дэвис (Sally Davies) заявила, что увеличивающееся число устойчивых к антибиотикам инфекций представляет такую большую угрозу для общества, что через 20 лет человечество будет вынуждено вернуться к условиям XIX в., когда повседневные инфекции в результате рутинных операций будут приводить к летальным исходам. Но угроза устойчивости бактерий к антибиотикам не является неожиданностью. Как указывалось ранее, А. Флеминг предупреждал о проблеме почти 70 лет назад, но это предупреждение игнорировалось, в особенности на пике развития антибиотиков. За последние 30 лет интенсивность открытия и разработки новых антимикробных препаратов значительно снизилась, в отличие от бактерий, которые продолжают эволюционировать и противостоять разработанным антибиотикам, увеличивая количество инфекций, практически не поддающихся лечению. Однако привлечение внимания общественности к актуальности проблемы дало новый импульс к более тщательному и взвешенному применению существующих антибиотиков и пониманию дилеммы — применять антибиотики рассудительно, либо потерять их навсегда.
Барьеры, препятствующие разработке новых антибиотиков
Несомненно, прогресс медицины за последние 30 лет поразителен, но, несмотря на это, наблюдается значительный спад в исследованиях и разработке новых антибиотиков.
Согласно докладу 2004 г. Американского общества по борьбе с инфекционными болезнями (Infectious Diseases Society of America — IDSA), за период 1998–2002 гг. количество одобренных Управлением по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (Food and Drug Administration — FDA) новых антибиотиков уменьшилось на 56% в сравнении с периодом 1983–1987 гг. Кроме того, из 89 новых препаратов, одобренных FDA в 2002 г., ни один не являлся антибиотиком. В результате на протяжении нескольких десятилетий человечество полагалось на одни и те же антибактериальные препараты, предоставляя бактериям возможность к эволюционированию и развитию резистентности к ним. Кроме того, специалисты столкнулись с массивом устойчивых к имеющимся антибиотикам штаммов микроорганизмов, таких как метициллинустойчивый золотистый стафилококк.
Проблема в том, что разработка новых антибиотиков на сегодняшний день — сложный, дорогостоящий и длительный процесс. Антибиотики теряют свою эффективность так быстро, что компаниям становится невыгодно их разрабатывать. Стоимость создания одного лекарственного средства составляет около миллиарда долларов, и эти затраты попросту не успевают окупиться за те несколько лет, пока бактерии смогут адаптироваться к ним.
Брэд Спеллберг (Brad Spellburg), доцент медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles — UCLA), США, и один из авторов доклада IDSA, утверждает, что именно экономические факторы стали причиной снижения интереса к разработке новых антибактериальных препаратов. Очевидно, что фармацевтические компании более заинтересованы в разработке лекарственных средств длительного применения, а не препаратов короткого курса лечения, каковыми являются антибиотики.
Разработка новых антибиотиков как непрерывный процесс
Мировые лидеры согласны с тем, что разработка новых антибиотиков является одним из ключевых способов борьбы с резистентностью микроорганизмов.
Ранее, в этом году, премьер-министр Великобритании Дэвид Кэмерон (David Cameron) объявил о проведении официального расследования причин того, почему за последние годы разработано так мало антибактериальных препаратов. В связи с чем известный экономист Джим О’Нил (Jim O’Neill) возглавит создаваемую комиссию, в которую войдут ученые, финансисты, промышленники и медики из многих стран мира. Основная задача комиссии будет состоять в разработке рекомендаций по созданию новых антибиотиков.
В прошлом году Министерство здравоохранения и социальных служб США (US Department of Health and Human Services — HHS) объявило о создании альянса с фармацевтической компанией «GlaxoSmithKline» в целях разработки новых лекарственных средств для борьбы с устойчивостью к антибиотикам и биотерроризмом.
«Поскольку устойчивость к антибиотикам является естественным процессом эволюционирования микроорганизмов, данный процесс возможно замедлить, но не остановить. Таким образом, прогресс разработки новых антибактериальных препаратов должен соответствовать уровню эволюционирования микроорганизмов», — отметил С. Соломон.
Определенный прогресс в создании новых антибиотиков уже достигнут. 5 сентября 2014 г. на 54-й Научной конференции по противомикробным препаратам и химиотерапии (54th Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy — ICAAC) японскими учеными представлен новый антибиотик S-649266, обладающий высоким потенциалом действия на грамотрицательные бактерии, устойчивые к ныне существующим антибиотикам.
Что еще можно сделать для борьбы с устойчивостью к антибиотикам?
Одна лишь разработка антибактериальных средств не решит создавшуюся проблему, необходимы изменения в подходах к антибиотикотерапии со стороны как врачей, так и пациентов.
ВОЗ рекомендует пациентам применять антибиотики только по назначению врача. Кроме того, больным следует проходить полный курс антибиотикотерапии, несмотря на улучшение общего самочувствия, ни в коем случае не делиться антибиотиками с другими пациентами или использовать оставшиеся антибактериальные препараты.
Ключевая стратегия борьбы с устойчивостью к антибиотикам заключается в профилактике инфекционных заболеваний, прежде всего, благодаря которой снижается интенсивность антибиотикотерапии и вероятность развития резистентности.
CDC начали проведение серии кампаний с целью обучения медицинских работников и широкой общественности методам профилактики инфекционных заболеваний и правилам применения антибиотиков. Кроме того, организацией изложены 4 основных постулата для решения проблемы антибиотикорезистентности:
- выявление и мониторинг механизмов развития резистентности микроорганизмов к антибиотикам;
- максимально быстрое реагирование на вспышки инфекционных заболеваний, вызванных антибиотикорезистентными бактериями;
- предотвращение возникновения инфекционных заболеваний и распространения устойчивых к антибиотикам бактерий;
- разработка новых антибактериальных средств и диагностических тестов относительно резистентных к антибиотикам бактерий.
Основываясь на многочисленных рекомендациях, инициативах и предложениях за последние несколько лет, ВОЗ, Организацией по вопросам продовольствия и сельского хозяйства США (US Food and Agriculture Organization), Всемирной организацией по охране здоровья животных (World Organisation for Animal Health) разрабатывается глобальный план действий по борьбе с антибиотикорезистентностью. Проект плана действий на глобальном уровне будет направлен Исполнительному комитету ВОЗ (WHO’s Executive Board) к концу текущего года и будет представлен для дальнейших обсуждений на Всемирной ассамблее здравоохранения в мае 2015 г.
Alliance for the Prudent Use of Antibiotics (2014) What is antibiotic resistance and why is it a problem? New antibiotic development: barriers and opportunities in 2012, 10 September (http://www.tufts.edu/med/apua/about_issue/antibiotic_res.shtml).
Centers for Disease Control and Prevention (2014) Antibiotic resistance threats in the US 2013, education campaigns, detect and protect against antibiotic resistance, 10 September [Epub ahead of print].
Department of Health (2014) News release, 10 September (https://www.gov.uk/government/news/prime-minister-warns-of-global-threat-of-antibiotic-resistance).
Fleming A. (2014) Nobel prize acceptance speech, 10 September [Epub ahead of print].
Infectious Disease Society of America (2014) «Bad Bugs, No Drugs» report, 10 September [Epub ahead of print].
US Department of Health and Human Services (2014) News release, 10 September (http://www.phe.gov/Preparedness/news/Pages/strategic-alliance-130522.aspx).
Whiteman H. (2014) Antibiotic resistance: how has it become a global threat to public health? Medical News Today, 10 September (http://www.medicalnewstoday.com/articles/282357.php).
World Health Organization (2014) WHO’s first global report on antibiotic resistance reveals serious, worldwide threat to public health, 10 September (http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/amr-report/en/).
Сергей Боровик
