Wie weltweit neue Antibiotika entwickelt werden

Was passiert mit Antibiotikaresistenz in verschiedenen Ländern?

Weltweit nehmen Antibiotikaresistenzen zu.

Europa meldet regelmäßig einen AnstiegAntibiotikaresistenzen, und dies trotz strenger Beschränkungen bei der Medikamentenversorgung und der Verbreitung moderner Diagnosegeräte. Die Antibiotikaresistenzraten sind in Dänemark am niedrigsten und auf der Balkanhalbinsel am höchsten. So liegt der Wert für Helicobacter pylori (der Erreger der Gastritis – Hi-Tech) in Italien, Griechenland und Kroatien bei 30–40 %, verglichen mit dem EU-Durchschnitt von 21,6 %. Und in Dänemark sind es nur 5 %. Traditionell gibt es in den Ländern Osteuropas, Russlands und Asiens hohe Resistenzraten. Aber selbst in Europa gibt es 23 % der Fälle multiresistenter Tuberkulose, der Erfolg ihrer Behandlung bleibt jedoch auf einem hohen Niveau – 75 %.

Besonders besorgniserregend ist die Zunahme der FälleUnwirksamkeit von Antibiotika bei der Behandlung schwerer Krankheiten wie Tuberkulose, Sepsis, bakterieller Pneumonie, Darm- und Urogenitalinfektionen. Die WHO hat drei Gruppen der gefährlichsten und resistentesten Bakterien identifiziert (hohe Priorität, hohe Priorität und mittlere Priorität), wobei die Priorität der Entwicklung neuer Behandlungsansätze hervorgehoben wird.

Warum tritt Antibiotikaresistenz auf?

Antibiotika sind die einzige Gruppe von Medikamentenderen Wirksamkeit seit ihrer Gründung aktiv abgenommen hat. Da sich lebende Organismen an nachteilige Einflüsse anpassen, führt der Einsatz von Antibiotika unweigerlich zu Mutationen, was zu Bakterienpopulationen führt, die gegenüber den Wirkungen von Arzneimitteln unempfindlich sind. Zu den dringendsten Problemen zählen Pseudomonas aeruginosa (der Erreger nosokomialer Infektionen - "Hightech") bei der Behandlung von Fluorchinolonen, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) bei der Behandlung fast aller Antibiotika sowie bei Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium und anderen.

Der Hauptgrund für die Verschlechterung der Situation mitResistenz – unangemessene Verschreibung und unzureichender Einsatz von Medikamenten: Darüber schreiben regelmäßig führende medizinische Fachpublikationen. Laut Statistik werden Antibiotika in fast 50 % der Fälle falsch verschrieben und eingenommen. Es ist weltweit üblich, antibakterielle Breitbandmedikamente zu prophylaktischen Zwecken einzusetzen, ohne den Erreger der Infektion zu identifizieren oder die Empfindlichkeit gegenüber dem Medikament zu beurteilen. In den Vereinigten Staaten waren mindestens 30 % der Antibiotika-Verschreibungen unbegründet. Dies erhöht nicht die Wirksamkeit der Behandlung, sondern führt zu einer Erhöhung der Bakterienresistenz. In Ländern, in denen Apotheken trotz fehlender Verschreibung Antibiotika verkaufen, trägt die Selbstmedikation erheblich zur Resistenzentwicklung bei: Dies ist vor allem in Russland und osteuropäischen Ländern üblich.

Ein weiterer Grund für die Entstehung von Widerstand gegenAntibiotika - der nahezu unkontrollierte Einsatz antibakterieller Wirkstoffe in der Tierhaltung, in der Fischerei und bei der Herstellung pflanzlicher Produkte. Menschen ab dem Säuglingsalter erhalten die meisten Antibiotika nicht während der Behandlung, sondern mit ihrer täglichen Nahrung. Beispielsweise wurden sie laut WHO in der EU bis 1986 als Wachstumsstimulans für Nutztiere eingesetzt. Dänemark verbot 1997 die Verwendung von Avoparcin und 2000 Antibiotika insgesamt. Dies hat zu einer Abnahme der Bakterienresistenz in einem einzelnen Land geführt, obwohl der Zusammenhang zwischen dieser Tatsache und dem Verbot von Avoparcin in den Vereinigten Staaten umstritten ist. Im Jahr 2006 hat die EU jedoch ein ähnliches Verbot der Verwendung antibakterieller Arzneimittel bei der Viehzucht eingeführt. Außerhalb Europas wird die Situation jedoch gefährlicher: Eine Studie vietnamesischer Betriebe ergab, dass 84% ​​des Antibiotikakonsums mit der Prävention von Krankheiten und nicht mit der Behandlung verbunden waren.

Wie der Widerstand in der Welt und in Russland verringert wird

Die WHO hat einen Plan zur Eindämmung des Wachstums entwickeltAntibiotikaresistenz, deren Hauptziel es ist, den Gebrauch dieser Klasse von Arzneimitteln zu reduzieren. Die Strategie umfasst fünf Hauptbereiche, in denen die Arbeit mit der Bevölkerung der Schlüssel ist. Die Regierungen werden aufgefordert, die Bedeutung der Bekämpfung der Antibiotikaresistenz und die Notwendigkeit, dass jeder zu diesem Prozess beiträgt, mitzuteilen. Erklären Sie, dass, wenn nichts unternommen wird, bald auch Halsschmerzen nicht mehr damit fertig werden und es sich um dieselbe gefährliche Krankheit wie im 19. Jahrhundert handelt - die tuberkulöse Meningitis. Parallel dazu ist es notwendig, die Infektionskontrolle zu verbessern. Es sollte die Erfassung und Analyse von Daten zur Prävalenz von Resistenzen sowie die Übertragung von Informationen in eine gemeinsame Datenbank umfassen.

Die WHO betont:Es ist notwendig, die Ausbreitung von Infektionen vollständig zu verhindern. Dies soll durch eine Ausweitung des Impfschutzes für Kinder und Erwachsene erreicht werden, einschließlich neuer Impfstoffe, die die erforderlichen Tests im nationalen Impfkalender bestanden haben. Und das alles gleichzeitig mit der rationellen Verschreibung und Anwendung von Antibiotika nach strengen Indikationen und Schemata.

Zu diesem Zweck verwendet die WHO das AWaRe-Tool -eine Liste von drei Gruppen von antibakteriellen Arzneimitteln: die erste und zweite Wahl sowie die letzte Reserve. Es hilft zu verstehen, welche Mittel in erster Linie in der Routinebehandlung eingesetzt werden sollten und welche ausschließlich für schwierige Fälle übrig bleiben sollten.

Der letzte Punkt in der Strategie der WHO betrifftInvestitionen in neue Entwicklungen und die Sicherheit der medizinischen Versorgung. Der Wunsch, eine zunehmende Anzahl von Patienten mit reduzierter Finanzierung zu behandeln und die Anzahl der Betttage zu reduzieren, schafft günstige Bedingungen für die Ausbreitung resistenter Mikroben. Der Arzt ist einfach nicht bereit, die Therapie bis zum Ende durchzuführen, deshalb gibt er ein starkes Antibiotikum, nur um den Krankenstand schneller zu schließen.

Russland hat seine Strategie auch durch seine definiertKampf gegen Widerstand bis 2030. Es enthielt Standards für den Gehalt an Antibiotika in Lebensmitteln, die Aufklärung der Bevölkerung, eine schrittweise Reduzierung des Antibiotikakonsums und ein Werbeverbot sowie einen Schwerpunkt auf dem Schutz der Immunität. Unsere Wissenschaftler haben eine praktische interaktive Karte entwickelt, die den Grad der Resistenz von Krankheitserregern gegen bestimmte Medikamente in verschiedenen Ländern zeigt - ResistoMap. Je näher die Farbe des hervorgehobenen Bereichs auf der Karte beispielsweise an Braun liegt, desto höher ist das Widerstandspotential der Darmmikrobiota in der Bevölkerung. Sie können Länder auch nach Art des Antibiotikums erkunden. Zum Beispiel hat Frankreich die höchste Rate an Fluorchinolonen. Die russische Entwicklung bestätigt auch die Studien ausländischer Wissenschaftler, die zeigen, dass Dänemark in Bezug auf Antibiotikaresistenz (aufgrund seiner seltenen Verwendung) unter dem Strich liegt.

Welche Technologien werden verwendet, um neue Antibiotika zu synthetisieren?

Antibiotika werden entweder natürlich erhalten,Durch die Suche nach Bakterien (normalerweise Actinomyceten) oder künstlich schaffen sie synthetische Strukturen, um die Biosynthese von Protein, Zellwand oder Teilung von bakterieller DNA zu stoppen. Seltener werden Antibiotika aus Phytonciden und lebenden Organismen gewonnen. Seit fast 100 Jahren, in denen diese Medikamente existieren, wurden alle oben genannten Methoden zur "Abtötung" von Bakterien so gründlich untersucht, dass seit 25 Jahren keine neuen Antibiotika mehr entdeckt wurden.

Actinomyceten- grampositive Bakterien, ähnlich in Struktur und Funktion wie Schimmelpilze. Fähigkeit zur Bildung von Myzel: vegetativer Körper.

Phytoncides— biologisch aktive Substanzen mit antibakteriellen Eigenschaften, die die Entwicklung pathogener Mikroorganismen unterdrücken. Von Pflanzen produziert.

Darüber hinaus in Laboratorien viele BakterienDas Leben in einer natürlichen Umgebung kann nicht kultiviert werden. Um ein neues Antibiotikum zu entdecken, müssen daher etwa 1 Million Actinomyceten aussortiert werden, und ihre spontanen Mutationen können den Prozess jederzeit negieren. Daher stellt sich das Verfahren als sehr teuer heraus: 10 Jahre lang gab GlaxoSmithKline 1 Milliarde US-Dollar aus, aber abgesehen von Hepotidacin (dem ersten Triazaacenaphthylen-Antibiotikum, das gegen Hautinfektionen wirksam ist - "Hi-Tech") konnte es sich nichts vorstellen. Wissenschaftler haben heute die Voraussetzungen geschaffen, um mit "nicht kultivierbaren" Bakterien in einem Reagenzglas zu züchten, aber das ist auch teuer.

Darüber hinaus sind moderne Technologien aktivHilfe bei der Entwicklung: Russische Wissenschaftler haben den VarQuest-Algorithmus entwickelt, der in wenigen Stunden zehnmal mehr Variationen von Peptidantibiotika enthüllte als langjährige Forschung. Und am MIT hat künstliche Intelligenz Wissenschaftlern geholfen, unter Millionen von Optionen ein wirksames Medikament zu finden. Wir sprechen von Halicin, einer Substanz, die eine Vielzahl von Bakterien befällt, einschließlich derer, die gegen die meisten Antibiotika resistent sind. Dies ist jedoch noch nicht die Geschichte der Entwicklung eines neuen Arzneimittels: Zu diesem Zeitpunkt wurde lediglich eine potenziell wirksame Substanz entdeckt. Aber auch ohne AI sind bereits drei neue starke Medikamente verschiedener pharmakologischer Gruppen erschienen.

Antibiotika, die im Zeitalter der Resistenz entstanden sind:

Teixobactin- ein Antibiotikum mit hoher Wirksamkeitgegen einen multiresistenten Stamm von Staphylococcus aureus (Studien wurden an Mäusen durchgeführt), Tuberkulosebazillus, Milzbrand, ohne Nebenwirkungen zu verursachen.

Bedaquiline- Anti-Tuberkulose-Medikament, das hemmtEnzyme, die an der Zellatmung von Mykobakterien beteiligt sind. Wirksam gegen Stämme mit Mehrfach-, Vor- und Breitresistenz, wirkt dosisabhängig bakterizid und bakteriostatisch (tötet oder blockiert die Aktivität).

SkQ1- auf Mitochondrien gerichtetes Antioxidans,das in Studien des Forschungsinstituts für Physik und chemische Biologie der Moskauer Staatlichen Universität eine antibakterielle Aktivität zeigte, die sich auf die Bakterienmembran auswirkte. Derzeit gibt es Informationen über die Wirksamkeit gegen Bacillus subtilis, Mycobacterium sp. und Staphylococcus aureus.

Eine Alternative zu Antibiotika

Nach der Entdeckung von Penicillin im Jahr 1928 Medizinkomplett auf das Studium einer neuen Gruppe von Drogen umgestellt. Der Großteil der Entwicklung wurde speziell in Bezug auf Antibiotika durchgeführt, da sie das Problem vieler schwerwiegender Krankheiten lösten: von tuberkulöser Meningitis und Lungenentzündung (30% der Fälle, bevor das Auftreten von Penicillin zum Tod führte) bis zur Lyme-Borreliose. Jetzt untersuchen Wissenschaftler jedoch wieder Substanzen, die den gleichen Effekt haben können, aber sicherer und effektiver.

Zuallererst sind dies Medikamente für aktive undpassive Immunisierung - Impfstoffe und Antikörper. DNA-Impfstoffe gegen Tuberkulose, Salmonellose und HIV wurden bereits entwickelt und werden derzeit getestet. Genetische Immunisierung sollte dazu beitragen, den Körper lebenslang zu schützen und buchstäblich die richtige Reaktion auf Viren "einzubauen". Ebenfalls getestet werden "umgekehrte" Impfstoffe, die die krankheitsverursachenden Partikel des Virus nicht enthalten. Sie müssen gegen Meningokokken-, Streptokokken-, Staphylokokken-Infektionen, den Erreger von Malaria und HIV, wirken.

Eine weitere Alternative zu Antibiotika sind Bakteriophagen:Teil der natürlichen Darmflora, der einzelne Bakterien abtöten kann. Sie werden seit Anfang des 20. Jahrhunderts in der Medizin eingesetzt, jedoch nicht sehr aktiv. Erstens ist es schwierig, Nebenwirkungen einer solchen Behandlung vorherzusagen, da das Phagengenom nicht vollständig verstanden ist. Zweitens: Auch wenn ein Bakteriophage gegen einen Bakterienstamm wirksam ist, ist es keine Tatsache, dass er auch gegen andere Bakterienstämme hilft.

Die Phagentherapie umfasst auch die Verwendung vonPhagolysine - Proteinsubstanzen, die in jedem lebenden Organismus vorkommen. Sie zerstören die Zellwand von Bakterien, wonach Bakteriophagen und Antibiotika eingesetzt werden. Tatsächlich handelt es sich um eine ergänzende Behandlungsmethode, die die Resistenz der Mikrobe gegen die Hauptmedikamente verringert. Das bekannteste der Phagolysine ist Lysozym, das in topischen Halsheilmitteln verwendet wird. Es hat eine antibakterielle Wirkung und kann auch mit resistenten Bakterien arbeiten, wodurch sie ihrer natürlichen Abwehrkräfte beraubt werden. Lysozym wird insbesondere gegen Halskrankheiten eingesetzt.

Eine weitere potenziell wirksame Substanzsind zu antimikrobiellen Peptiden geworden - Molekülen, die Zellen pathogener Mikroorganismen abtöten können. Sie sind Teil der angeborenen Immunität und der primären Abwehr gegen Infektionen. Sie können auch von Mikroorganismen selbst produziert werden: Beispielsweise produziert Lactococcus casea, der Teil von angereichertem Joghurt ist, das Peptid Nisin. 2007 wurden klinische Studien mit dem Peptid Ramoplanin durchgeführt, das gegen Bakterienstämme helfen soll, die gegen Vancomycin (Glycopeptid-Antibiotikum - "Hi-Tech") oder Metronidazol (Antiprotozoen-Substanz mit antibakterieller Aktivität - "Hi-Tech") resistent sind. Ramoplanin zeigte eine hohe Aktivität und im Jahr 2018 war sogar die Rede von seiner Veröffentlichung auf der Grundlage russischer Komponenten, aber es ist immer noch nicht im russischen Arzneimittelregister eingetragen. Daher ist es noch nicht möglich zu finden, was Vancomycin im Falle einer Resistenz gegen Vancomycin ersetzen wird.

Neue Entwicklungen erfordern große finanzielleInvestitionen - im Durchschnitt 1,3 Milliarden US-Dollar, aber Investitionen in solche Forschung werden zu einer entscheidenden Notwendigkeit. Wenn wir uns nicht um das Problem der Antibiotikaresistenz kümmern, müssen wir in den kommenden Jahrzehnten nicht nur komplexe Operationen, sondern auch so einfache Dinge wie die Entfernung von Blinddarmentzündung oder eines schlechten Zahns vergessen. Selbst Babys haben ein viel höheres Risiko für Infektionen und Todesfälle.

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