Микробиом. То, что убивает, и то, что делает нас сильнее - Игорь Олегович Стома
Кстати, успехов в создании новых классов антибиотиков пока не особо видно. Новых классов антибиотиков по сути нет на рынке с 1980-х годов. Все новое, что появлялось на протяжении последних трех десятилетий – новые варианты и комбинации антибиотиков в пределах давно известных классов лекарств. В 1980-х годах 18 международных фармацевтических компаний занимались разработкой новых антибиотиков. Сегодня – единицы. На это есть понятные причины. Создание нового антибиотика занимает в среднем около 10–15 лет работы ученых, включая сложные и дорогостоящие клинические испытания. По разным оценкам, стоимость создания и вывода на рынок нового антибиотика сегодня находится в районе одного миллиарда долларов! Путь от поиска новой молекулы до готового лекарства для пациентов проходят единичные новые антибиотики даже в пределах известного уже класса, это один препарат из пятнадцати новых молекул антибиотиков, изученных на доклинических этапах. А что затем? Вероятность, что в течение ближайших лет, а то и месяцев микробы станут устойчивыми к новому антибиотику крайне высока. Все хорошо понимают, что разработка новых лекарств – это тоже бизнес, и вряд ли акционеры крупных фармацевтических гигантов одобрят такие рискованные затеи. Согласитесь, что намного безопаснее инвестировать деньги в проекты новых лекарств от депрессии или новых кардиологическх препаратов, которые больные будут принимать десятилетиями? Получается, что сегодня не работает схема финансовой мотивации к выводу на рынок принципиально новых антибиотиков, поэтому последнее слово в этом научном направлении остается за государственной поддержкой, как фактора, обеспечивающего безопасность стран и человечества в целом.
Ну а причем здесь наш микробиом, спросите вы? Микробиом кишечника – это как раз то «поле боевых действий», где происходит естественный отбор устойчивых бактерий. Дело в том, что устойчивость к антибиотикам определяется у микробов определенными небольшими генетическими элементами. И для их распространения необходима высокая плотность других бактерий рядом. Самая же высокая плотность микробов у человека в кишечнике. Что же происходит при назначении антибиотиков? Этот термин называется «селективный прессинг», то есть отбор определенных микробов под воздействием внешнего фактора. Антибиотики уничтожают группу чувствительных к ним микробов в кишечнике, на этом фоне начинают размножаться микробы с геном устойчивости. Этот ген они начинают передавать другим оставшимся микробам рядом, и они также становятся устойчивыми к антибиотикам (Рис. 32). В итоге после назначения антибиотиков в кишечнике у человека формируется сообщество антибиотико-устойчивых микробов. Их, кстати этот человек выделяет в окружающую среду и таким образом переносит другим людям.
Рис. 32. Этап 1 – разнообразный микробиом. Этап 2 – гибель микробов, чувствительных к антибиотику. Этап 3 – накопление устойчивых микробов. Этап 4 – восстановление микробиома после отмены антибиотика.
Интересной концепцией устойчивости микробов к антибиотикам является следующая. Дело в том, что геном бактерий весьма ограничен в объеме. Следовательно, закодировать в нем очень много разнообразных белков с разными функциями сложно. Поэтому, как правило, микробы с высокой агрессивностью, вызывающие смертельно опасные инфекции (чума, брюшной тиф, холера), нуждаются в наборе факторов агрессии (особых белков), по сути «оружии», с помощью которого они повреждают ткани человека. И в результате – места в геноме этих микробов для факторов защиты, то есть генов устойчивости к антибиотикам практически не остается. И наоборот, микробы, у которых много «защиты», то есть генов устойчивости, редко могут нести с собой много «оружия», и обычно опасны только для людей с нарушениями иммунной системы. Если просто – то самые опасные бактериальные инфекции (чума, брюшной тиф) обычно хорошо лечатся антибиотиками, а как раз более распространенные кишечная палочка, энтерококк – чаще становятся устойчивыми к лечению антибиотиками. В целом эта закономерность работала до последнего времени, но недавно появились «супербактерии», которые объединяют в себе много «оружия» (гипервирулентность) и много «защиты» (множественная резистентность). И эти бактерии, к примеру, клебсиелла, уже начали свой путь по больницам, отметившись в России в исследованиях, начиная с 2018 года. По современным оценкам, если ситуация продолжит развиваться с такой же динамикой, то к 2050 году «супербактерии» будут причиной 10 миллионов смертей в мире ежегодно. Задумайтесь об этом в следующий раз, когда захотите начать принимать антибиотики «на всякий случай», без рекомендации врача.
Можно ли снизить эффекты антибиотиков на микробиом? Сейчас в стадии испытаний находятся несколько проектов, среди которых и местные селективные сорбенты («активированный уголь с избирательным действием»), которые будут впитывать в себя антибиотики в определенных отделах кишечника, препятствуя повреждениям микробиома и отбору устойчивых бактерий. Другим возможным методом может быть трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ), о которой мы поговорим в одной из следующих глав.
А дальше мы подробнее обсудим то, как пытаться противодействовать этой невидимой пандемии.
3.7. Что значит «Единое здоровье»?
Когда ученые начали изучать проблему роста устойчивости бактерий к антибиотикам, оказалось, что решить ее только в пределах медицины невозможно. Микробиом людей не изолирован от микробиома животных и окружающих экосистем. Да и многие биологические процессы, в том числе распространение инфекционных болезней человека, осуществляются через животных, насекомых и экосистему в целом.
А ведь действительно, объемы использования антибиотиков в животноводстве и ветеринарии, оказывается, превышают по масштабу потребление антибиотиков людьми. По разным данным, объемы использования антибиотиков в животноводстве составляют до 70 % от всего мирового объема выпускаемых антибиотиков. В современном животноводстве антибиотики часто называют «факторы роста», потому что без них животные чаще болеют, хуже набирают массу. На самом деле очень сложно найти фермы и животноводческие хозяйства, в которых вообще не используются эти «факторы роста», а ведь их остаточные количества попадают в мясо и молоко на полках магазинов. Когда на разных уровнях специалисты начали требовать от фермеров не использовать антибиотики в животноводстве, остро встал вопрос падения доходности этих ферм. Как говорили фермеры, «мы занимаемся разведением животных не для собственного развлечения, это основной доход наших семей», и в случае отказа от антибиотиков ощутимо падали показатели привесов и надоев, и как результат – фермы не могли конкурировать с другими игроками на рынке, поддерживать умеренные цены на свою продукцию и так далее.
Только меры репутационного влияния общества на акционеров и советы директоров крупных оптовых покупателей мяса, международных сетей
