Как се разработват нови антибиотици по света

Какво се случва с антибиотичната резистентност в различни страни

Резистентността към антибиотици нараства по целия свят.

Европа редовно отчита повишениеантибиотична резистентност, и това въпреки строгите им ограничения върху доставките на лекарства и разпространението на модерно диагностично оборудване. Нивата на резистентност към антибиотици са най-ниски в Дания и най-високи на Балканския полуостров. Така за Helicobacter pylori (причинителят на гастрита – Hi-Tech) в Италия, Гърция и Хърватия цифрата е в рамките на 30–40% при средно за ЕС 21,6%. А в Дания е само 5%. Традиционно високи нива на резистентност се срещат в страните от Източна Европа, Русия и Азия. Но дори в Европа се падат 23% от случаите на мултирезистентна туберкулоза, но успехът на лечението им остава на високо ниво - 75%.

От особено безпокойство е увеличаването на случаитенеефективност на антибиотиците при лечението на сериозни заболявания като туберкулоза, сепсис, бактериална пневмония, чревни и урогенитални инфекции. СЗО е идентифицирала три групи от най-опасните и силно резистентни бактерии (с висок приоритет, висок приоритет и среден приоритет), подчертавайки приоритета на разработването на нови подходи за тяхното лечение.

Защо възниква антибиотична резистентност?

Антибиотиците са единствената група лекарствачиято ефективност активно намалява от самото си създаване. Тъй като живите организми се адаптират към неблагоприятните влияния, употребата на антибиотици неизбежно води до мутации, което води до популации от бактерии, които са нечувствителни към ефектите на лекарствата. Сред най-належащите проблеми са Pseudomonas aeruginosa (причинителят на вътреболнични инфекции - "Hightech") при лечението на флуорохинолони, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) при лечението на почти всеки антибиотик, както и с Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium.

Основната причина за влошаващата се ситуация срезистентност - неразумно предписване и неадекватна употреба на лекарства: водещи медицински публикации редовно пишат за това. Според статистиката антибиотиците се предписват и приемат неправилно в почти 50% от случаите. Масова практика в света е да се използват широкоспектърни антибактериални лекарства с профилактична цел, без дори да се идентифицира причинителят на инфекцията или да се оцени чувствителността към лекарството. В Съединените щати най-малко 30% от предписаните антибиотици са неоснователни. Това не повишава ефективността на лечението, но води до повишаване на бактериалната резистентност. Самолечението има значителен принос за развитието на резистентност в страните, където аптеките продават антибиотици въпреки липсата на рецепта: това е често срещано главно в Русия и страните от Източна Европа.

Друга причина за появата на резистентност къмантибиотици - почти неконтролираното използване на антибактериални средства в животновъдството, риболова и производството на растителни продукти. Хората от ранна детска възраст получават повечето антибиотици не в хода на лечението, а с ежедневната си храна. Например, според СЗО, в ЕС до 1986 г. те са били използвани като стимулатор на растежа за добитъка. Дания забрани употребата на авопарцин през 1997 г., а през 2000 г. изобщо забрани антибиотиците. Това е довело до намаляване на бактериалната резистентност в една държава, въпреки че САЩ оспорват връзката между този факт и забраната за авопарцин. През 2006 г. обаче ЕС въведе подобна забрана за използването на антибактериални лекарства в животновъдството. Но извън Европа ситуацията става все по-опасна: проучване на виетнамски ферми установи, че 84% от употребата на антибиотици е свързано с профилактика на заболяванията, а не с лечение.

Как намалява съпротивлението в света и в Русия

СЗО разработи план за ограничаване на растежаантибиотична резистентност, чиято основна цел е да се намали употребата на този клас лекарства. Стратегията включва пет основни насоки, където ключовото е работата с населението. Правителствата се приканват да съобщят значението на борбата с антибиотичната резистентност и необходимостта всеки да допринесе за този процес. Обяснете, че ако нищо не се направи, скоро дори болките в гърлото няма да могат да се справят и това ще бъде същата опасна болест като през 19 век - туберкулозен менингит. Успоредно с това е необходимо да се подобри контролът върху инфекциите. Тя трябва да включва събиране и анализ на данни за разпространението на резистентност, трансфер на информация в обща база данни.

СЗО подчертава:Необходимо е напълно да се предотврати разпространението на инфекции. Предвижда се това да се постигне чрез разширяване на имунизационния обхват за деца и възрастни, включително нови ваксини, преминали необходимите тестове в националния ваксинационен календар. И всичко това едновременно с рационалното предписване и използване на антибиотици по строги показания и схеми.

За тази цел СЗО използва инструмента AWaRe -списък от три групи антибактериални лекарства: първи и втори избор, както и последният резерв. Помага да се разбере кои лекарства трябва да се използват предимно при рутинно лечение и кои трябва да се оставят изключително при трудни случаи.

Последната точка в стратегията на СЗО се отнасяинвестиции в нови разработки и безопасността на медицинските грижи. Желанието да се лекува все по-голям брой пациенти с намалено финансиране, както и да се намали броят на леглата, създават благоприятни условия за разпространение на устойчиви микроби. Лекарят просто не е готов да проведе терапия докрай, затова дава силен антибиотик, само за да затвори по-бързо болничния.

Русия също е определила стратегията си със своятаборба с съпротивата до 2030г. Той включва стандарти за съдържанието на антибиотици в храната, обучение на населението, постепенно намаляване на консумацията на антибиотици и забраната за тяхната реклама, както и акцент върху защитата на имунитета. Нашите учени са разработили удобна интерактивна карта, показваща нивата на резистентност на патогените към определени лекарства в различни страни - ResistoMap. Колкото по-близо цветът на маркираната област на картата до кафяв, например, толкова по-висок е потенциалът на устойчивост на чревната микробиота в популацията. Можете също така да изследвате страните по вид антибиотик. Например, Франция има най-висок процент на флуорохинолони. Руското развитие също потвърждава проучванията на чуждестранни учени, които показват, че Дания е на дъното по отношение на антибиотичната резистентност (поради рядкото й използване).

Какви технологии се използват за синтезиране на нови антибиотици

Антибиотиците се получават по естествен начин,чрез търсене на бактерии (обикновено актиномицети) или изкуствено - те създават синтетични структури, за да спрат биосинтезата на протеин, клетъчна стена или разделяне на бактериална ДНК. По-рядко антибиотиците се получават от фитонциди и живи организми. Въпреки това, в продължение на почти 100 години от съществуването на тези лекарства, всички горепосочени методи за „убиване“ на бактерии са били изследвани толкова много, че нови антибиотици не са били открити в продължение на 25 години.

Актиномицети- грам-положителни бактерии, подобни по структура и функция на плесените. Способен да образува мицел: вегетативно тяло.

Фитонциди— биологично активни вещества с антибактериални свойства, които потискат развитието на патогенни микроорганизми. Произведени от растения.

Освен това в лабораториите има много бактерииживеещи в естествена среда, не можете да се култивирате. В резултат, за да се открие нов антибиотик, е необходимо да се сортират около 1 милион актиномицети и техните спонтанни мутации могат да отрекат процеса във всеки един момент. Следователно процесът се оказва много скъп: за 10 години GlaxoSmithKline е похарчил 1 млрд. Долара, но освен хепотидацин (първият триазааценафтиленов антибиотик, ефективен срещу кожни инфекции - „Hi-Tech“), все още не може да си представи нищо. Днес учените създадоха условия за работа с „некултивируеми“ бактерии, за да ги отглеждат в епруветка, но това също не е евтино.

Освен това съвременните технологии са активнипомощ при разработването: руски учени са създали алгоритъма VarQuest, който за няколко часа разкрива 10 пъти повече вариации в пептидните антибиотици, отколкото многогодишни изследвания. А в MIT изкуственият интелект е помогнал на учените да намерят ефективно лекарство сред милиони възможности. Говорим за халицин, вещество, което засяга широк спектър от бактерии, включително тези, устойчиви на повечето антибиотици. Но това все още не е историята на създаването на ново лекарство: на този етап просто е открито потенциално ефективно вещество. Въпреки това, дори без AI, вече са се появили три нови силни лекарства от различни фармакологични групи.

Антибиотици, възникнали в ерата на резистентност:

Тейксобактин- антибиотик, който показва висока ефективностсрещу мултирезистентен щам на Staphylococcus aureus (изследвания са проведени върху мишки), туберкулозен бацил, антракс, без да предизвиква странични ефекти.

Бедаквилин- противотуберкулозно лекарство, което инхибираензими, участващи в клетъчното дишане на микобактериите. Ефективен срещу щамове с множествена, предширока и широка резистентност, има бактерициден и бактериостатичен (убива или блокира активността) ефект в зависимост от дозата.

SkQ1- митохондриално насочен антиоксидант,който в проучвания на Института по физика и химическа биология на Московския държавен университет показа антибактериална активност, засягаща бактериалната мембрана. В момента има информация за неговата ефективност срещу Bacillus subtilis, Mycobacterium sp. и Staphylococcus aureus.

Алтернатива на антибиотиците

След откриването на пеницилина през 1928 г. медицинанапълно преминал към изучаване на нова група лекарства. По-голямата част от разработката е извършена специално по отношение на антибиотиците, тъй като те решават проблема с много сериозни заболявания: от туберкулозен менингит и пневмония (30% от случаите преди появата на пеницилин да завърши със смърт) до лаймска болест. Сега обаче учените отново изучават вещества, които могат да имат същия ефект, но по-безопасно и ефективно.

На първо място, това са лекарства за активно ипасивна имунизация - ваксини и антитела. ДНК ваксините срещу туберкулоза, салмонелоза и ХИВ вече са разработени и се тестват. Генетичната имунизация трябва да помогне да се осигури на организма защита през целия живот, буквално да "вгради" в него правилния отговор на вирусите. Тествани са и "обратни" ваксини, които не съдържат болестотворните частици на вируса. Те ще трябва да работят срещу менингококови, стрептококови, стафилококови инфекции, причинителя на маларията и ХИВ.

Друга алтернатива на антибиотиците са бактериофагите:част от естествената чревна микрофлора, която може да убие отделни бактерии. Те се използват в медицината от началото на 20 век, но не особено активно. Първо, трудно е да се предскажат нежелани реакции от такова лечение, тъй като геномът на фага не е напълно разбран. Второ, дори ако бактериофагът е ефективен срещу един щам бактерии, не е факт, че ще помогне срещу други.

Фаговата терапия също включва използването нафаголизини - протеинови вещества, които се намират във всеки жив организъм. Те унищожават клетъчната стена на бактериите, след което се използват бактериофаги и антибиотици. Всъщност това е допълнителен метод за лечение, който ви позволява да намалите устойчивостта на микроба към основните лекарства. Най-известният от фаголизините е лизозимът, който се използва в локални лекарства за гърлото. Има антибактериално действие и е в състояние да работи дори с устойчиви бактерии, лишавайки ги от естествената им защита. Лизозимът се използва по-специално срещу заболявания на гърлото.

Друго потенциално ефективно веществосе превърнаха в антимикробни пептиди - молекули, които могат да убият клетките на патогенни микроорганизми. Те са част от вродения имунитет и първична защита срещу инфекции. Те също могат да бъдат произведени от самите микроорганизми: например, Lactococcus casea, който е част от обогатени кисели млека, произвежда пептида низин. През 2007 г. бяха проведени клинични изпитвания на пептидното лекарство рамопланин, което трябваше да помогне срещу бактериални щамове, които са устойчиви на ванкомицин (гликопептиден антибиотик - "Hi-Tech") или метронидазол (антипротозойно вещество с антибактериална активност - "Hi-tech"). Рамопланинът показа висока активност и през 2018 г. дори се заговори за освобождаването му въз основа на руски компоненти, но все още го няма в Руския регистър на лекарствата. По този начин все още не е възможно да се намери какво ще замести ванкомицин в случай на резистентност към него.

Новите разработки изискват големи финансови средстваинвестиции - средно 1,3 млрд. долара, но инвестициите в такива изследвания се превръщат в жизненоважна необходимост. Ако не се погрижим за проблема с антибиотичната резистентност, през следващите десетилетия ще трябва да забравим не само за сложни операции, но и за такива прости неща като премахване на апендицит или лош зъб. Дори раждането на бебета ще носи много по-висок риск от инфекция и смърт.

Вижте също:

20 нови вида животни и растения, открити в Андите

В космоса има магистрали за бързо пътуване. Как ще се променят полетите?

Име на растение, което не се страхува от изменението на климата. Храни милиард души