Конец стандартной медицины?
В последние годы довольно много говорится о том, что медицина в своем современном понимании стоит на грани катастрофы. Антибиотики перестают работать, и это действительно большая и очень серьезная проблема. Но для того, чтобы понять, почему они стали работать хуже и правда ли ситуация такая трагичная, надо разобраться, что такое антибиотики и как они применяются в человеческой жизнедеятельности.
1. Открытие антибиотиков
История открытия антибиотиков достаточно анекдотична. В 1928 году английский ученый Александр Флеминг забыл на столе чашку с высеянной культурой, и она заплесневела. Оказалось, что эта плесень — грибки Penicillium — выделяет некое вещество, губительное для бактерий. Позже выяснилось, что антибиотики выделяются и грибами, и другими бактериями, и растениями, и животными. Это некая полупрофилактическая мера, которую организмы используют для того, чтобы завоевать свою нишу в экологическом сообществе и отпугнуть противников. На принципе поиска вещества, максимально вредного для тех или иных микроорганизмов, преимущественно болезнетворных, впоследствии и основывалась разработка антибиотиков.
2. Штаммы-продуценты
В течение долгого времени искали и культивировали так называемые штаммы-продуценты, то есть выбирался грибок или бактерия, которые выделяли наибольшее количество чего-то ядовитого для бактерий. Затем это противомикробное вещество собирали, химически характеризовали, делали множество различных медицинских тестов и проверок и при необходимости подвергали какой-то небольшой химической модификации. Так родилось великое множество производных от довольно небольшого исходного числа соединений. В современном понимании антибиотики — это достаточно небольшие по биологическим меркам молекулы. Их разделяют на классы, исходя из их химического строения.
3. Антибиотики — генераторы условных патогенов
Можно без преувеличения сказать, что в ХХ веке с помощью антибиотиков были спасены сотни миллионов человеческих жизней. В то время это была действительно панацея. Но еще сам первооткрыватель пенициллина Александр Флеминг говорил, что микроорганизмы довольно быстро приспосабливаются к действию антибиотиков и что уже через несколько поколений деления бактериальных клеток образуются те, которые не гибнут от действия того же пенициллина. Соответственно, они получают эволюционное преимущество, разрастаются, и пенициллин перестает работать.
В течение долгого времени шло некое соревнование между природой и человеческим умом и умением. По мере того как микроорганизмы приспосабливались к существующим антибиотикам, люди изготавливали все новые и новые классы. Но эту концепцию, скорее всего, сгубило даже не медицинское применение, а то, что синтезировать антибиотики стало дешево, и их начали активно использовать в сельском хозяйстве. Счет пошел на десятки тысяч тонн в год. Их применяли для профилактики болезней, опыления стойл, птичников, все это попадало в воду и почву, и получилось так, что приспосабливаться к постоянному присутствию антибиотиков стали не только болезнетворные бактерии, против которых они применялись в медицине, но и совершенно безобидные микробы, которые живут в окружающей среде. То есть они стали условными патогенами.
Пусть для здорового человека условные патогены не представляют особой опасности, но, взаимодействуя с организмом, у которого ослаблен иммунитет, то есть с пациентами стационаров, роддомов, домов престарелых, ожоговых центров, они разрастаются со страшной силой, и люди все серьезнее и серьезнее болеют, вплоть до самых трагических последствий. Ко всему прочему, такие внутрибольничные инфекции сохраняются в стационаре. Бактерии начинают жить в укромных уголках кроватей, больничных приборах, многоразовых инструментах, даже в дезинфицирующих растворах. И человек, попадающий в этот стационар с одной болезнью, со временем заболевает чем-то другим, например, попав в больницу с ожогом, через пару дней получает кишечную инфекцию. Это очень серьезная проблема.
4. Микробы против антибиотиков
Разработка новых классов антибиотических препаратов становилась все дороже и дороже, все сложнее и сложнее, и в конце концов принципиально новые препараты перестали появляться. Сейчас микробы побеждают. Уже в 2012 году капитуляция человечества перед болезнетворными микробами была подписана на самом высоком уровне в довольно трагичных тонах. Глава Всемирной организации здравоохранения Маргарет Чен высказалась, что это конец современной медицины.
При существующем положении вещей, конечно, на какое-то время запасов нынешних разработок хватит. Нужно относиться к делу ответственно. Например, в сельском хозяйстве с 2005 года на Западе запрещено использовать антибиотики в профилактических целях, а только для лечения больных животных или растений. Необходимо призывать врачей не выписывать антибиотики для профилактики, не использовать их при лечении вирусных инфекций, потому что на вирусы они не действуют, а действуют только на бактерии. Очень часто антибиотики при гриппе или серьезном ОРВИ назначаются на всякий случай, потому что когда организм ослаблен от вирусной инфекции, то, например, в воспаленном горле могут поселиться микробы, которые уже приходится лечить антибиотиками. Но пока микробная инфекция не подтверждена, применять антибиотики не следует. А для вирусов существуют специализированные противовирусные препараты.
Тем не менее ситуация довольно удручающая, потому что, если микробы все-таки приспособятся ко всем существующим классам антибиотиков — а такое вполне вероятно, — тогда мы вернемся к той ситуации, которая существовала до второй половины ХIХ века, когда заражение считали чем-то данным свыше и предохраняться от него не считали нужным. Например, тогда при хирургической операции врачам не обязательно было мыть руки. На данный момент существуют некоторые виды золотистого стафилококка, которые устойчивы примерно к 2/3 существующих видов антибиотиков. Также есть гонококк, который лечится только одним антибиотиком из всех существующих.
5. Будущее антибиотиков
Особо следует отметить, что при существующей системе сертификации лекарственного препарата, которая занимает многие годы, важны, скорее, экономические причины. Разработка лекарств действительно дорого стоит, это по плечу только крупным компаниям, и, естественно, эти компании рассчитывают на те лекарства, у которых будет стабильный сбыт. Таким образом, последние десятилетия фармакологическая промышленность больше ориентируется на стабилизацию хронических болезней. Что касается антибиотиков, с одной стороны, никто не застрахован от того, чтобы не подцепить какую-то инфекцию, но с другой — спрос на эти препараты непостоянный, потому что всегда существует много альтернатив. Всегда есть некоторые сочетаемые и несочетаемые курсы антибиотиков, антибиотики первого выбора и резервные антибиотики. И это одна из важных причин, почему где-то с 80-х годов никаких принципиально новых антибиотических препаратов не появилось.
Но ситуация небезнадежная. Сейчас очень активно развивается вакцинология, различные гигиенические и профилактические процедуры, поэтому есть возможность прикладывать больше усилий, чтобы избежать заболеваний. Возможности самих антибиотиков тоже еще далеко не исчерпаны. Совершенствуется комбинаторная химия, системы тестирования потенциальных лекарств. Методы молекулярного моделирования позволяют создавать такие антибиотики, которые действуют одновременно на несколько систем жизнедеятельности бактерии, и так называемые prodrugs, то есть вещества, которые переходят в активную форму только при попадании в целевой микроорганизм. Приспособиться к таким «суперантибиотикам» микробам сложнее. Одним словом, научные основы для дальнейших разработок антибиотиков существуют. Но реализовать их можно будет только при коррекции существующих в фармакологии экономических догм.
Константин Мирошников
кандидат биологических наук, исполняющий обязанности заведующего лабораторией молекулярной биоинженерии Институт биоорганической химии им. Шемякина и Овчинникова РАН